工业管道GC2丶3级设计校审人员培训
工业管道GC2、3级设计校审人员培训提纲
(2010年度稿)
一、前 言
随着科学技术进步,工业产不断发展,人民生活质量日益提高,利用管道输送气体、液体甚至气固、气液、固液相和三相的物质,已成为当今世界工业生产和和人民生活不可缺少的组成部分。输送流体的密闭管道除了承受一定压力外,其介质特性也十分复杂、管道所处环境往往比较恶劣、管道组成件材料品种繁多。管道的这些特点使其具有一定的危险性,出现问题的机率多,一旦发生安全事故,对人民的生命财产和生态环境会带来严重的威胁与污染。因此,对压力管道建立一套安全管理体系,加强安全监察工作,降低安全事故出现的机率,提高管道运行的安全性,是十分必要的。《特种设备安全监察条例》(以下简称《条例》)对特种设备的生产 、使用 、检验、检测 、法律责任作出相应规定。限定范围内的管道,属于该《条例》所指的特种设备,必须进行全过程安全监察。
在国标GB/T20801.1-2006“压力管道
规范
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—工业管道”中,把“管道”定义为“用以输送、分配、混合、分离、排放、计量或截止流体流动的管道组成件总成”。管道除管道组成件外还包括管道支承件,但不包括支承构筑物,如建筑框架、管架、管廊和底座(管墩或基础)等。
在国标GB50316—2000《工业金属管道设计规范》中,把“管道”解释为“由管道组成件、管道支吊架、隔热层和防腐层组成,用以输送、分配、混合、分离、排放、计量或控制流体流动”的特种设备。在 ??规定??中解析压力管道是一种承压设备。
.《压力管道安全管理与监察规定》将压力管道按其用途划分为长输管道、
公用管道和工业管道。
由于管道自身的特点:
1)管系相互联系牵扯和影响,且长细比大,易于失稳,受力情况更复杂;
2)压力管道设计除了要考虑常规因素外,还需考虑柔性、振动、支撑等特殊因素;例如;过高的介质温度会使管道材料强度降低,屈服极限下降,并可能产生蠕变,通常炭钢在300,350?时应考虑蠕变问题。(P26)
3)管内流体流动状态复杂,缓冲余地小,工作条件变化频率大;
4)管道的组成件种类繁多,各有各的特点和技术要求,选材和组成困难;
5)管道上的可能泄漏点多于压力容器。
6)管道在布置和安装方面与压力容器存在巨大的差别除可导致本身爆破外,还会因介质泄露引起爆炸、火灾、中毒等恶性事故。
因此应实行国家安全监察。
二、压力管道的定义、类别、级别和品种的划分原则
1.关于《条例》、《规定》、《规程》和《规则》的关联
1).背景:压力管道的应用广泛、种类繁多、设计制造环节多、条件复杂、工作量大、材料种类多,组成复杂的特点,具有一定的危险性,因此有必要对压力管道建立一套安全管理体系,加强安全监察,以提高管道运行的安全性,降低事故出现的机率,减少对人民的生命财产和生存环境的严重威胁和污染。我国劳动部1996年4月23日以劳部发[1996]140号文件颁发了《压力管道安全管理与
监察规定》正式开始对压力管道进行监管。这个规定所定义的压力管道是指在生产、生活中使用的可能引起燃爆或中毒等危险性较大的特种设备。并且将压力管道按其用途划分为长输管道、公用管道和工业管道。
《压力管道安全管理与监察规定》适用于具备下列条件之一的管道及其附属设施:
a. 输送GB5044《职业性接触毒物危害程度分级》中规定的毒性程度为极度危害介质的
管道;
b. 输送GB50160《石油化工企业设计防火规范》及GB50016《建筑设计防火规范》中规定的火灾危险性为甲、乙类介质的管道;
c. 最高工作压力大于等于0.1MPa(表压,下同),输送介质为气《汽》体、液化气体的管道;
d. 最高工作压力大于等于0.1MPa,输送介质为可燃、易爆、有毒、有腐蚀性的或最高工作温度高于等于标准沸点的液体的管道;
e. 前四项规定的管道的附属设施及安全保护装置等。
本规定不适用于下述管道:
a. 设备本体所属管道;
b. 军事装备、交通工具上和核装置中的管道;
c. 输送无毒、不可燃、无腐蚀性气体,其管道公称直径小于150mm,且其最高工作压力小于1.6MPa的管道。
d. 入户(居民楼、庭院)前的最后一道阀门之后的生活用燃气管道及热力
点(不含热力点)之后的热力管道。
2)随着我国法制建设的不断完善,为了加强特种设备的安全监察,防止和减少事故,保障人民群众生命和财产安全,促进经济发展,我国于2003年3月11日以国务院令37><73号公布了《特种设备安全监察条例》(以下简称《条例》),并自2003年6 月1 日起施行。《条例》限定范围内的管道都必须按照压力管道安全技术规范进行全过程安全监察管理。《条例》,从安全的范畴限定了压力管道的范围。《条例》所指的压力管道:是指利用一定的压力,用于输送气体或者液体的管状设备,其范围规定为最高工作压力大于或者等于0(1MPa(表压)的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质,且公称直径大于25mm的管道。需要注意的是,《特种设备安全监察条例》已于2009年1 月24日以国务院令第594号公布了《国务院关于修改<特种设备安全监察条例>的决定》,不过涉及压力管道部分的主要条文未作修改。 .
《条例》对特种设备的生产 、特种设备的使用 、检验检测 、法律责任作出相应规定。
但因当时对压力管道的监督管理办法尚不够系统,所以其中第八十九条说“压力管道的设计、安装、使用的监督管理办法由国务院另行制定。”于是就有了后来的多项特种设备安全技术规范的制定出台。
3)2008年1月8日由国家质量监督检验检疫总局颁布,同年4月30日施行的《压力容器压力管道设计许可规则》(TSG R1001——2008)将压力管道分为GA类、GB类、GC类和GD类等四大类,不仅将动力管道从工业管道(GC类)中独立出来,而且将GC类管道的级、种又作了较大的调整。在该《规则》第五条
“设计许可按照分级管理的原则,分别由国家质检总局和省级质量技术监督部门负责审批。”明确指出“压力管道GA类、GC1、GD1级设计单位由国家质检总局负责受理和审批;GB类、GC2、GC3、GD2级设计单位由省级质量技术监督部门负责受理和审批。
4)2009 年5 月 8日 由国家质量监督检验检疫总局颁布,自2009 年8 月 1 日施行的《压力管道安全技术监察规程——工业管道》(TSG D0001—2009) 第八条明确规定“本规程使用范围内的管道按照设计压力、设计温度、介质毒性程度、腐蚀性和火灾危险性划分为GC1、GC2、GC3三个等级。”并以附件A的形式公布了“工业管道级别及其毒性程度、腐蚀性和火灾危险性划分”
2 . 工业管道
1、定义:是指企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道及其它辅助管道,划分为GC1级、GC2级、GC3级。
B3 GC类(工业管道)
B3.1 GC1级
符合下列条件之一的工业管道为GC1级:
(1)输送GB5044《职业性接触毒物危害程度分级》中规定的毒性程度为极度危害介质、高度危害气体介质和工作温度高于标准沸点的高度危害的液体介质的管道;
(2)输送GB50160—1999《石油化工企业设计防火规范》及GB50016—2006《建筑设计防火规范》中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体
(包括液化烃),并且设计压力大于或者等于4.0MPa的管道;
(3)输送(前两项介质)的流体介质并且设计压力大于或者等于10.0MPa,或者设计压力大于或者等于4.0MPa,并且设计温度大于或者等于400?的管道。
B3.2 GC2级
符合下列条件之一的工业管道为GC2级:
除本规定B3.3规定的GC3级管道外,介质毒性危害程度、火灾危险性(可燃性)、设计压力和设计温度小于B3.1规定的GC1级的管道。
B3.3 GC3级
符合下列条件之一的工业管道为GC3级:
输送无毒、非可燃流体介质,设计压力小于或者等于1.0MPa,并且设计温度高于-20?但是不高于185?的管道。
顺便介绍以下动力管道的概念。
火力发电厂用于输送蒸汽、汽水两相介质的管道,划分为GD1级、GD2级。
GD1级 设计压力大于或者等于6.3MPa,或者设计温度大于等于400?的管道。
GD2级 设计压力小于或者等于6.3MPa,且设计温度小于400?的管道。
注:
《压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则》(国质检锅[2002]235号)原规定是:
符合下列条件之一的管道为GC1级:
(1)输送GB5044《职业性接触毒物危害程度分级》中,毒性程度为极度危害介质的管道;
(2)输送GB50160《石油化工企业设计防火规范》及GBJ16《建筑设计防火规范》中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体介质且设计压力P?4.0MPa的管道;
(3)输送可燃流体介质、有毒流体介质,设计压力P?4.0MPa且设计温度大于等于400?的管道;
(4)输送流体介质且设计压力P?10.0MPa的管道。
符合下列条件之一的管道为GC2级:
(1)输送GB50160《石油化工企业设计防火规范》及GBJ16《建筑设计防火规范》中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体介质且设计压力P<4.0MPa的管道;
(2)输送可燃流体介质、有毒流体介质,设计压力P<4.0MPa且设计温度?400?的管道;
(3)输送非可燃流体介质、无毒流体介质,设计压力P<10.0MPa且设计温度?400?的管道;
(4)输送流体介质、设计压力P<10.0MPa且设计温度<400?的管道。
请不要搞混。
2. 规定中第一、二款解析,强调执行三项标准
《一》款中规定《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044-85针对输送介质泄漏对人体中毒患病的危害来讲。
《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044-85:以急性毒性、急性中毒发病状况、慢性中毒患病状况、慢性中毒后果、致癌性和最高容许浓度等六项指标为基础的定级标准。分级原则是依据六项分级指标综合分析,全面权衡,以多数指标的归属定出危险程度的级别,但对某些特殊毒物,可按其急性、慢性或致癌性等突出危害程度定出级别。
规定符合下列条件之一的介质为极度危害介质:
? 人体接触或吸入后,易发生急性中毒且后果严重的;
? 发生慢性中毒后,即使脱离接触,病情仍继续发展或不能治愈的;
已被证明是致癌性强的 ?
? 最高允许浓度低于每立方米0.1毫克,即使有微量泄漏,也会对人体造成极大危害的。
所以对输送这些极度危害介质的管道均属于《规定》的监察范围。
GB5044标准中列举的这些极度危害的介质有:汞、苯、砷化氢、氯乙烯、对硫磷、羰基镍、八氟异丁烯、氯甲醚、氰化氢。
即将于2010年11月1日实施的GBZ230-2010《职业性接触毒物危害程度分级》,
在GB5044-85《职业性接触毒物危害程度分级》基础上首次修订,
GBZ230-2010《职业性接触毒物危害程度分级》, 与GB5044-85相比主要修改如下:
——保留急性毒性、致癌性等两项指标,依据联合国全球化学品同一标记协调
制度
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的急性分级标准,修订原急性毒性分级标准;依据国际癌症研究机构致癌性分类,修订了原致癌性分级标准。
——把原急性中毒发病状况、慢性中毒发病状况和慢性中毒发病后果后三项指标整合为实际危害后果与预后1项指标,并明确定义和分级标准。
——增加了扩散性、蓄积性、刺激与腐蚀性、致敏性、生殖毒性5项指标。
——增加了指标权重和按照毒性危害指数进行分级的原则。
——把我国政府的产业政策列为直接分级的参考依据。
由于《压力容器压力管道设计许可规则》将输送高度危害气体介质和工作温度高于标准沸点的高度危害液体介质升致GC1级,使原已取得GC2设计许可证的设计单位今后不能再承接输送此类介质管道设计任务了,常见的在《培训教材》(P16)表2.3.3—2)“职业性接触毒物危害程度分级”能找到。想进一步核实,可查询相关危险化学品手册。GB5044标准中列举的这些高度危害的常见的介质有:三硝基甲苯、铅及其化合物、二硫化碳、氰、氯、丙烯腈、四氯化碳、硫化氢、甲醛、苯胺、氟化氢、甲苯二异氰酸酯、光气、一氧化碳。
职业性接触毒物危害程度分级依据(GB5044—85)
指标
分 级
?(极度危害)
?(高度危害)
?(中度危害)
?(轻度危害)
急性中毒
吸入LC50,mg/m3
经皮LD50,mg/kg
经皮LD50,mg/kg
,200
,100
,25
200~ ?2000 100~ ?500
25~ ?500
2000~?20000 500~ ?2500
500~ ?5000
,20000
,2500
,5000
? 急性中毒发病状况
生产中易发生中毒,后果严重
生产中可发生中毒,预后良好
偶可发生中毒,
迄今未见急性中毒,但有急性影响
慢性中毒发病状况
患病率高(?5%)
患病率较高(,5%)或症状发生率高(?20%)
偶有中毒病例发生或症状发生率高(?10%),
无慢性中毒而有慢性影响
慢性中毒后果
脱离接触后,继续进展或不能治愈
脱离接触后,可基本治愈
脱离接触后,可恢复,不致严重后果
脱离接触后,自行恢复,无不良后果
致癌性
人体致癌物
可疑人体致癌物
实验动物致癌物
无致癌物
最高容许浓度mg/m3
,0.1
0.1~ ,1.0
1.0~ ?10
,10
注:凡是世界卫生组织确定为可疑人体致癌物的介质,可不考虑其他指标。
2009年10月1日施行(GB50493——2009)《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》强制性条文规定以下场所或部位设置检测报警装置:
3(0(1? 在生产或使用可燃气体及有毒气体的工艺装置和储运设施的区域内,对可能发生可燃气体和有毒气体的泄漏进行检测时,应按下列规定设置可燃气体检(探)测器和有毒气体检(探)测器:
??? 1? 可燃气体或含有毒气体的可燃气体泄漏时,可燃气体浓度可能达到25,爆炸下限,但有毒气体不能达到最高容许浓度时,应设置可燃气体检(探)测器;
??? 2? 有毒气体或含有可燃气体的有毒气体泄漏时,有毒气体浓度可能达到最高容许浓度,但可燃气体浓度不能达到25,爆炸下限时,应设置有毒气体检(探)测器;
??? 3? 可燃气体与有毒气体同时存在的场所,可燃气体浓度可能达到25,爆炸下限,有毒气体的浓度也可能达到最高容许浓度时,应分别设置可燃气体和
有毒气体检(探)测器;
??? 4? 同一种气体,既属可燃气体又属有毒气体时,应只设置有毒气体检(探)测器。
3(0(2? 可燃气体和有毒气体的检测系统应采用两级报警。同一检测区域内的有毒气体、可燃气体检(探)测器同时报警时,应遵循下列原则:
??? 1? 同一级别的报警中,有毒气体的报警优先;
??? 2? 二级报警优先于一级报警。
3(0(4? 报警信号应发送至现场报警器和有人值守的控制室或现场操作室的指示报警设备,并且进行声光报警。
即将于2010年11月1日实施的GBZ230-2010《职业性接触毒物危害程度分级》,
在GB5044-85《职业性接触毒物危害程度分级》基础上首次修订,GBZ230-2010《职业性接触毒物危害程度分级》, 与GB5044-85相比主要修改如下:
——保留急性毒性、致癌性等两项指标,依据联合国全球化学品同一标记协调制度的急性分级标准,修订原急性毒性分级标准;依据国际癌症研究机构致癌性分类,修订了原致癌性分级标准。
——把原急性中毒发病状况、慢性中毒发病状况和慢性中毒发病后果后三项指标整合为实际危害后果与预后1项指标,并明确定义和分级标准。
——增加了扩散性、蓄积性、刺激与腐蚀性、致敏性、生殖毒性5项指标。
——增加了指标权重和按照毒性危害指数进行分级的原则。
——把我国政府的产业政策列为直接分级的参考依据。
——删除了非固有特性的指标,即最高允许浓度。
《二》《石油化工企业设计防火规范》、《建筑设计防火规范》针对输送介质
火灾危险性造成人身伤亡事故和财产损失危害程度进行分类。
表2.2.18-1 可燃气体的火灾危险性分类
类别
可燃气体与空气混合物的爆炸下限
甲
<10%(体积)
乙
?10%(体积)
?
表2.2.18-2 可燃气体的火灾危险性分类举例
类别
名 称
甲
乙炔,环氧乙烷,氢气,合成气,硫化氢,乙烯,氰化氢,丙烯,丁
烯,丁二烯,顺丁烯,反丁烯,甲烷,乙烷,丙烷,丁烷,丙二烯,环丙烷,甲
胺,环丁烷,甲醛,甲醚,氯甲烷,氯乙烯,异丁烷
乙
一氧化碳,氨,溴甲烷
表2. 2.19-1 ?液化烃、可燃液体的火灾危险性分类
类别
名称
特 征
甲
A
液化烃
15?时的蒸气压力>0(1MPa的烃类液体及其他类似的液体
B
可
燃
液
体
甲A类以外,闪点<28?
乙
A
闪点?28?至?45?
B
闪点>45?至<60?
丙
A
闪点?60至?120?
B
闪点>120?
液化烃、可燃液体的火灾危险性分类,应符合下列规定:
一、液化烃、可燃液体的火灾危险性,应按表2(0(2分类;
二、操作温度超过其闪点的乙类液体,应视为甲B类液体;
三、操作温度超过其闪点的丙类液体,应视为乙A类液体; ?
表2. 2.19-2 液化烃、可燃液体的火灾危险性分类举例?
类别
名 称
甲
A
液化甲烷,液化天然气,液化氯甲烷,液化顺式—2丁烯,液化乙烯,液化乙烷,液化反式—2丁烯,液化环丙烷,液化丙烯,液化丙烷,液化环丁烷,液化新戊烷,液化丁烯,液化丁烷,液化氯乙烯,液化环氧乙烷,液化丁二烯,液化异丁烷,液化石油气,二甲胺
B
异戊二烯,异戊烷,汽油,戊烷,二硫化碳,异己烷,己烷,石油醚,异庚烷,环己烷,辛烷,异辛烷,苯,庚烷,石脑油,原油,甲苯,乙苯,邻二甲苯,间、对二甲苯,异丁醇,乙醚,乙醛,环氧丙烷,甲酸甲酯,乙胺,二乙胺,丙酮,丁醛,二氯甲烷,三乙胺,醋酸乙烯,甲乙酮,丙烯腈,醋酸乙酯,醋酸异丙酯,二氯乙烯,甲醇,异丙醇,乙醇,醋酸丙酯,丙醇,醋酸异丁酯,甲酸丁酯,吡啶,二氯乙烷,醋酸丁酯,醋酸异戊酯,甲酸戊酯,丙烯酸甲酯
乙
A
丙苯,环氧氯丙烷,苯乙烯,喷气燃料,煤油,丁醇,氯苯,乙二胺,
戊醇,环己酮,冰醋酸,异戊醇
B
—35号轻柴油,环戊烷,硅酸乙酯,氯乙醇,丁醇,氯丙醇,二甲基甲酰胺
丙
A
轻柴油,重柴油,苯胺,锭子油,酚,甲酚,糠醛,20号重油,苯甲醛,环己醇,甲基丙烯酸,甲酸,环己醇,乙二醇丁醚,甲醛,糠醇,辛醇,乙醇胺,丙二醇,乙二醇,二甲基乙酰胺
B
蜡油,100号重油,渣油,变压器油,润滑油,二乙二醇醚,三乙二醇醚,邻苯二甲酸二丁酯,甘油,联苯—联苯醚混合物
2).液化烃、可燃液体的火灾危险性分类
GB50160中涉及到石化火灾危险性的甲、乙类介质,GB50016属于火灾危险性为甲、乙类介质如氧化剂、油燃气及生产过程中的物料等。
类别
火灾危险性特征
甲
1(闪点,28?的液体
1(闪点,28?的油品和有机溶剂的提炼,二硫化碳的粗馏,青霉素提炼,非纳西汀的烃化及精馏,皂素的抽提,冰片果的生产,磺化法制糖精,氯乙醇、环氧乙烷、环氧丙烷的碳化与蒸馏,焦化厂吡啶生产,甲醇、乙醇、丙酮、丁醇、乙酯和苯的合成与精制
2(爆炸下限,10%的气体
2(乙炔站,氢气站,碳化铝,石油气体分馏,乙烯聚合化,乙基苯和苯乙烯生产,化肥厂氢氮压缩等
3(常温下能自行分解或在空气中氧化即能导致迅速自燃或爆炸的物质
3(硝化棉生产,赛璐璐生产,三乙基铝生产,染化厂某某的重氮化合物生产,甲胺与丙烯腈生产
4(常温受到水或空气中水蒸汽的作用,能产生气体并引起燃烧或爆炸的物质
4(钠、钾加工、聚乙烯厂的一氯二乙基铝部位、三氯化磷生产等
5(遇酸、受热、撞击、磨擦、催化及其遇有机物或硫磺等易燃的无机物、极易引起燃烧或爆炸的强氧化剂
5(氯酸钠、氯酸钾生产,过氧化氢、过氧化钠、过氧化生产
6(受撞击、磨擦或与氧化剂、有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质
6(赤磷制备、五硫化二磷生产
<7(在密闭设备内操作温度等于或超过物质本身自燃点的生产
<7(洗涤剂厂石蜡裂解部位,冰醋酸裂解生产
乙
1(闪点?28?至,60?的液体
1(闪点?28?至,60?的油品有机溶剂的提炼,回收、洗房,松节油或
松香蒸馏生产,醋酸酐精馏,已内胺、甲酸、氧氯丙烷生产,松针油精制
2(爆炸下限?10%的气体
2(一氧化碳压缩及净化,氨压缩、发生炉煤气或鼓风炉
3(不属于甲类的氧化剂
3(发烟硫酸或发烟硝酸浓缩,高锰酸钾与重铬酸钠的生产
4(不属于甲类的化学易燃危险固体
4(樟脑或松香提炼,硫磺回收,焦化厂精萘生产
5(助燃气体
《三》款中规定,最高工作压力大于等于0.1MPa,输送介质为气(汽)体、液化气体
的管道均属于监察范围。本款中的汽体,主要是指水蒸气。本款中所规定的0.1MPa与《容规》要求相一致。
为什么本款对气(汽)体的性能没有提出限制的要求,理由是气体体积压缩比大,因而
被压缩后气体贮存的能量大,泄漏时有一定的危险性。
《四》款中规定最高工作压力大于等于0.1MPa,输送介质为可燃、易爆、有毒、有腐
蚀或最高工作温度高于等于标准沸点的液体管道属于监察范围。显然本款将自来水管道排除在监察范围之外,热力点之前的热力管道划为监察范围。
其中“可燃、易爆、有毒、有腐蚀的液体”等名词含义如下:
——可燃液体:是指闪点高于45?的液体。如-35号轻柴油、重柴油、变压器油、甘油等。
——闪点:是指液体挥发的蒸气与空气混合物可被点燃(闪燃)的最低温度。如乙醚(-45?),石油(-<7,-32?),石脑油(35,-38?)。
——易燃液体:是指闪点低于45?的液体。如液化石油气、原油、汽油、乙醚、煤油等。
——易爆液体:是指闪点低于环境温度的液体。
——有毒液体:是指经过呼吸道、皮肤或口腔进入人体而对健康产生危害的液体或蒸气。如苯、甲醛、汞、汽油、乙醚、氨水等。
——腐蚀性液体:是指能灼伤人体组织并对管道材料造成损害的液体。如硝酸、硫酸、烧碱等。
TSG D0001-2009 附件A2.3“压力管道中的腐蚀性液体系指:与皮肤接触,在4h内出现可见坏死现象,或55?时,对20钢的腐蚀率大于6.25mm/y(年)的流体。”
过高的介质温度会使管道材料强度降低,屈服极限下降,并可能产生蠕变,通常炭钢在A.300,350?时,应考虑蠕变问题。
工艺系统的设计对压力管道的安全有着重要的影响,在管道设计中的相关与安全有关的基本概念:(在第二章 “压力管道输送介质特性”已经学习过,请大家不要忽视,特别是部分原本不读工科的学员朋友,即使经过这次培训考试合格,也不等于掌握基本功,回去之后如果真正从事压力管道设计工作,我建议将化工原理和物理化学的书还要多看。)
火灾爆炸有关基本概念
?爆炸性气体混合物(大气条件下气体、蒸气、薄雾的易燃物质与空气的混合物,点燃后燃烧将在全范围内传播。)
?爆炸性气体环境(含有爆炸性气体混合物的环境)、
?爆炸性粉尘混合物(大气条件下粉尘或纤维状易燃物质与空气的混合物,点燃后燃烧将在全范围内传播。)、
?爆炸性粉尘环境(含有爆炸性粉尘混合物的环境)、
?爆炸极限(易燃气体、易燃液体的蒸气或可燃粉尘和空气达到一定浓度时,遇到火源就会发生爆炸。达到爆炸的空气混合物的浓度、称之为爆炸极限。爆炸极限通常以易燃气体、易燃液体的蒸气或可燃粉尘在空气中的体积百分数来表示。其最低浓度称为“爆炸下限”,其最高浓度称为“爆炸上限”。)
?爆炸危险区域(爆炸性混合物出现的或预期可能出现的数量达到足以要求对电气设备的结构、安装和使用采取预防措施的区域)、
※在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境,或即使出现也是短时存在的爆炸性气体混合物的环境属于2区
?火灾危险环境(存在火灾危险物质以致有火灾危险的区域)、
?易燃物质(指易燃气体、蒸气、液体和薄雾。)
?易燃气体(以一定比例与空气混合后形成爆炸性气体混合物的气体。)、
?易燃或可燃液体(在可预见的使用条件下能产生可燃蒸气或薄雾,闪点低于45?的液体;闪点高于45?而低于120?的液体称可燃液体)、
按照标准试验,引燃爆炸性混合物的最低温度称为引燃温度。
?一次危险、次生危险、三重安全措施
?一次危险——设备或系统内潜在着发生火灾或爆炸的危险,但在正常操作状况下,不会危害人身安全或设备完好。
?次生危险——是指由于一次危险而引起的危险,它会直接危害人身安全、设备毁坏和建筑物的倒塌等)
?三重安全措施——首先预防一次危险引起次生危险;其次是一旦发生次生危险则尽可能限制其危害程度和范围;第三是次生危险发生以后,能及时抢救和安全疏散提供方便条件。)
?管道的公称压力、计算压力、操作压力、设计压力
?公称压力——管子、管件、阀门等在规定温度下允许承受的以压力等级表示的压力。
?计算压力——指在相应设计温度下,用以确定管道组成件厚度的压力。计算压力包括液柱静压力。
?操作压力——管子、管件、阀门等在正常操作条件下承受的以压力
?设计压力——管道组成件压力设计时所用的压力。管道的设计压力,不应低于正常操作时,由内压(或外压)与温度构成的最苛刻条件下的压力。最苛刻条件是指导致管子及管道组成件最大壁厚或最高压力等级的条件。
?管道的操作温度、设计温度
?操作温度——管道在正常操作下的温度。
?设计温度——管道组成件设计压力时所用的温度。管道的设计温度,不应低于正常操作时,由压力和温度构成的最苛刻条件下的材料温度。
GB50160中对可燃气体的火灾危险性的分类、对液化烃、可燃液体的火灾危险性的分类;GBJ16中的生产厂房的火灾危险性的分类、仓库储存物品的火灾危险性的分类;GB5044的分级原则、分哪几级等。
三、工业管道设计常用的法规、标准规范、适用范围
1. 遵守的压力管道法规、规程 :
1) 《特种设备安全监察条例》
(国务院令第3<73号公布,2009年1月24日国务院令第549号公布修订后的条例,2009年5月1日起实施) 。
2) 《压力管道安全管理与监察规定》(中华人民共和国劳动部颁发1996.<7.1实施)。
(其中部分条文已经过时)
3) 《压力容器压力管道设计许可规则》(TSG R1001—2008) (国家质量监督检验检疫总局颁发2008.1.8实施)
4)《压力管道安全技术监察规程—工业管道》 TSG D0001—2009 (国家质量监督检验检疫总局颁发2008.8.1实施)
2. GC类压力管道设计常用规范:
《压力管道规范 工业管道》GB/T20801—2006
《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008 《建筑设计防火设计规范》GB50016-2006
《工业金属管道设计规范》GB50316-2000(2008年版) 《压缩空气站设计规范》GB50029-2003
《氧气站设计规范》GB50030-91
《乙炔站设计规范》GB50031-91
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92
《冷库设计规范》GB500<72-10‘
10 2010
代替《冷库设计规范》GB500<72-2001
《石油库设计规范》GB500<74-2002
《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2002(2006版) 《氢气站设计规范》GB501<7<7-2005 《发生炉煤气站设计规范》GB50195-94
《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264-9<7 《泵站设计规范》GB/T50265-9<7
《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044-85 (自2010.11.01将由《职业性接触毒物危害程度分级》GBZ230-2010替代)
《石油化工工艺装置布置设计通则》SH3011-2000
《化工装置设备布置设计规定》HG20546-2009 2010.06.01实施
(代替HG20546-92)
《化工装置管道布置设计规定》HG20549-92
其他设计规范,如专用化学品、职业卫生与安全、环保、电力、机械、热电、石油等专业规范
四、 压力管道设计程序简述
各单位自行规定,化工行业一般是:
1 初步设计/基础设计
初步设计:工艺系统和管道设计人员根据《化工工厂初步设计文件内容深度规定》HG/T20688-2000第5章的要求,说明管道输送的介质及其分类。
即按《职业性接触毒物危害程度分级》(GB5044-85)、《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008)、《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)和《压力容器压力管道设计许可规则》(TSG R1001—2008)规定中的分类分别说明。
基础设计:工艺系统设计人员根据《石油化工装置基础工程设计内容规定》SHSG-033-2003第3章的要求,说明过程中主要物料的危险、危害分析,火灾、爆炸危险物料、毒性物料、腐蚀性物料的种类、数量、性质和使用条件。
2 详细设计
1) 工艺系统设计人员根据《条例》的压力管道适用范围,对所设计的项目或主项中所有的管道进行判断。
2) 工艺系统设计人员根据《压力容器压力管道设计许可规则》,对压力管道进行分类,判定压力管道品种,一般填写在《管道命名表》中“压力管道品种代号”一栏中。
3) 管道设计人员根据工艺系统的管道命名表、管道仪表流程图进行设计,一般应在轴测图、管段表中,标注“压力管道品种代号”。
根据《压力管道安全技术监察规程—工业管道》TSG D0001-2009第三章< 设计>
第三十六条规定:管道设计文件一般包括图纸目录和管道材料等级表、管道数据表、设备平面布置图、管道平面布置图、轴测图、强度计算书、管道应力分析书,必要时还应当包括施工安装说明书。
其主要设计文件、图纸应三级签字。
第三十七条 管道工程规定至少应当包括以下内容:
(一)管道材料等级表、防腐处理、隔热要求、吹扫与清洗、管道涂色要求;
(二)管道元件技术条件;
(三)工程设计选用管道元件时,应当考虑工程设计寿命的要求;
(四)管道制作与安装(包括焊接)技术条件;
(五)试验和检验要求。
由于在省级培训取证的设计单位一般说来工艺设计人员很少细分成工艺、管道、管材、管机(应力校核)等专业,因此,压力管道设计人员在某项工程设计中的作用几乎都是主导专业,为了使新参加培训的设计人员有一个系统认
识,将较为正规设计单位工程项目设计操作流程介绍如下:
3. 各设计阶段审核(定)人员的职责和主要审核内容
(1)职责
1).参加设计原则和
方案
气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载
的制定,并审查是否符合设计任务书(
合同
劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载
)或有关批文的意见。
2).指导设计,解决技术问题。
3).审查设计文件包括中间文件,认真填写“审查
记录
混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载
”和“质量评定卡”。
4).参加压力管道设计基础工作并对设计人员进行技术培训。
(2)主要审核内容:
1).审查技术文件、设计方案是否符合设计任务书(合同)的要求。
2).审查技术文件是否符合既定的设计方案,如与总图布置是否正确(坐标、标高、风向等)。表达是否完整、无遗漏,清楚和正确,
3).是否符合项目的工程规定,如采用的标准、预留位置、与外界的交界等。
4).是否满足工艺系统的特殊要求,如坡度。
5).是否符合生产操作、安全、维修和施工的要求,如安全间距、消防通道的布置是否符合规范的要求。
6).设计文件表达是否完整、无遗漏,清楚和正确。
<7).管道的类、级、种的划分、火灾危险区域的划分是否符合规范的要求。
五、 设备布置
设备布置是工艺设计中最重要的一部分
设备布置是指在装置界区内,对生产设备按物流顺序进行有序排布和摆放,使之同时满足PID要求;安全、环保要求;生产、操作、安装、维修要求的过程,
要符合工厂总体布置,节约用地和减少能耗。
1、设备布置的基本任务
?编制设备布置工程规定和有关说明文件;
?绘制设备布置图;
?提出相关设计条件。
基础设计阶段:
完成“A”版设备布置图:根据全厂总图、初步的工艺方案、机泵和设备的估计重量、外形尺寸或草图,初步确定装置界区内建构筑物的型式与主要尺寸(包括管廊)、设备的粗略位置和标高、大、中型设备的吊装场地、辅助间的占地。
完成“B、C、D”版设备布置图:根据完善的管道仪表流程图PID“B、C、D”版,设备和机泵的外形尺寸和重量、各专业的占地面积和要求、系统专业初步的设备标高和泵净正吸入压头NPSH、与管道专业协商重要管道的研究走向,提出装置界区内建构筑物的各层标高、设备荷载条件、主要操作维修平台、梯子条件、设备吊装方案、楼面或平台的主要设备支撑条件、管廊构架型式、标高、走向、辅助间和控制室的位置及尺寸等。
详细工程设计阶段:
完成“E、F、G”版设备布置图:根据完善后的PID、确认的设备图、最终的建构筑物条件、管道布置研究版,提出并完善设备荷载条件、设备基础条件、平台条件、吊装条件、支撑条件如支撑点标高、方位、道路及通道布置、管廊各层标高、管沟位置、吊梁、起重设备土建条件、楼面集中荷载,完成最终的设备布置图。
2、设备布置原则及应考虑的因素
(1)设备间距要求:(见教材P121 5.1.2)
设备的间距除应满足防火、防爆规范外,还应满足以下个方面的要求:
1)为操作、检修、装卸、吊装所需留有的场地和通道;
2)设备和构筑物的梯子、平台的布置;
3)设备基础、底下埋设的管道、管沟、电缆沟和排水井的布置;
4)管道和仪表安装。
(2)装置平面布置原则:(见教材P122 5.1.4)
(3)三重安全措施:(见教材P122 5.1.<7)
安全生产技对石油化工企业特别重要。这是因为石油化工企业的原料和昌平大多属于可燃、易爆或有毒物质,潜在火灾、爆炸或中毒的危险。
火灾和爆炸的危险程度,从生产安全角度来看,可划分为一次危险和次生危险两种。装置布置设计的三重安全措施是根据有关防火、防爆规范的规定,首先预防一次危险引起的次生危险;其次是一旦发生次生危险则尽可能限制起危害程度和范围;第三是次生危险发生以后,能为及时抢救和安全疏散提供方便条件。
(4)装置设备布置要求:(见教材P122 5.1.10)
1)满足工艺流程要求,按物流顺序布置设备;
2)工艺装置的设备、建筑物、构筑物平面布置的间距应符合防火设计规范的要求;
3)应考虑管道安装经济合理和整齐美观,节约用地和减少能耗,便于施工、操作和维修;
4)应满足全厂总体规划的要求;装置总管廊和设备的布置应根据装置在工厂总平面图上的位置以及有关装置、罐区、系统管廊、道路等的相对位置确定,并与相邻装置的布置相协调;
5)根据全年最小频率风向条件确定设备的布置、设施和建筑物的相对位置;
6)设备应按工艺流程顺序和同类设备适当集中相结合的原则。
<7)设备、建筑物、构筑物应按生产过程的特点和火灾危险性类别分区布置。
8)设备基础标高和地下受槽的位置及标高,应结合装置的竖向布置设计确定。
)在确定设备、构筑物的位置时,应使其地下部分的基础不超过装置边界9
线。
10)输送介质对距离、角度、高差等有特殊要求的管道布置,应在设备布置设计时统一规划。
3、装置主管廊的宽度、跨度、高度的确定。(见教材P123~125 5.1.12)
管廊的宽度主要由管道的数量和管径的大小确定。并考虑一定的预留宽度,一般主管廊管架应预留10,,20,的余量,并考虑其荷重。主管廊和旁边的框架连成一体时,要使管廊的柱距与框架的柱距尽可能一致。
管廊的高度可根据下面条件确定:
1)横穿道路的空间。其净空高度为:
?装置内的检修道不应小于4.5m;
?工厂道路不应小于5.0m;
?铁路不应小于5.0m;
?管廊下检修通道不应小于3.0m。
4、关于通道、平台和梯子的布置
通道、平台和梯子具有操作、维修、安全疏散等多种功能。
平台与服务对象的相对高度(600,1600),加设踢脚板。
直爬梯:宽(400 ,600);高度,4m加安全护栏;顶部高出平台1 ,1.2m;直爬梯每段不宜,9m。
斜梯每段高差不宜,5.5m;
高塔的直爬梯不能是一条直线;
两个安全通道之间的距离不得大于50m。
生产装置的通道设置的要求、其最小宽度和最小净高要求、按照防火规定,设备的构架或平台的安全疏散通道设置。
5、几类设备的布置
1)、塔器及立式容器的布置
塔的几种布置方式、塔与其关联设备的布置要求、沿管廊布置的塔和立式容器与管廊间距、塔之间或与相邻设备的距离确定、塔和立式容器的安装高度要求、立式容器的布置要求。
2)、反应器的布置
反应器的布置要求、反应器的安装高度及支撑要求。
3)、换热设备的布置
换热设备布置的要求、重沸器的布置一般要求、空冷器布置的一般要求。
4)、加热炉的布置一般要求
5)、泵的布置
泵的几种布置方式、布置要求、室内布置可燃液体泵的防火规范要求。
6)卧式容器的布置要求和安装高度
<7)、大型压缩机及其厂房的布置
压缩机及其附属设备的布置要求、安装高度要求;压缩机布置在厂房内,应考虑哪些因素、一般要求、厂房高度确定的因素;对可燃气体压缩机的布置及厂房的设计、防火规定有哪些。
8)、辅助装置的布置
装置的控制室、变配电室、化验室的布置应符合的防火规定、布置的一般要求、一般多层辅助厂房的跨度、柱距、进深、层高和开间的要求。
)、防火规范对装置设计的要求 9
工艺装置之间的防火间距是指工艺装置最外侧的设备外缘或建筑物、构筑物的外轴线间的距离。 (P122)
根据GB50160的规定,单个容积.等于或大于5m3的甲、乙A类液体设备的承重钢构架、支架、裙座应覆盖耐火层。 (P132)
GB50160对钢结构覆盖耐火层的要求、覆盖耐火层的部位规定、耐火极限的规定;
GB50160对建构筑物的防火要求;
对有害性气体、烟、雾、粉尘单元的布置要求;
建构筑物的出入口设计要求;
装置内火炬的设置要求。
10)、设备安装、维修的要求
设备构架的结构尺寸和层高的设计要求、两层及其以上的生产厂房内对设备吊装孔设计应考虑的因素。
6、油品储运及油品库的装置布置
1)、主要标准规范
《石油库设计规范》GB500<74-2002
《石油化工防火堤设计规范》SH3125-2001
《输油管道设计规范》GB50253-2003
《石油化工储运系统罐区设计规范》SH300<7-1999
《石油化工企业储运系统泵房设计规范》SH3014-2002
其他通用规定
2)、原油储备库的设置
原油储备库的设计的一般要求、库址选址要求、总平面图布置要求、库内消防系统的设计要求、辅助间如控制室、变配电间的布置要求、防静电、防火、防爆、防毒设施设计要求、库内建构筑物的设计原则和防火要求。
储备库原油储罐的设计原则、结构型式及模数的要求。
3)、可燃液体储罐的设计
可燃液体地上储罐成组布置时需要遵守的防火规定、罐组总容积和个数的规定;
当防火堤内有多种型式顶罐同组布置时,有效容积的规定;
液化烃储罐成组布置时的防火规定、事故排放去火炬的液化烃罐组内,相邻
两罐之间的防火间距;
装置内液化烃、可燃气体、可燃液体中间罐区总容积的确定、与装置的防火间距。
4)、防火堤、隔堤的设计
多品种的液体罐组,隔堤的设计要求、防火堤、隔堤的设置需要遵守的规定和一般要求。
5)、储运系统的设计
铁路槽车装卸站、汽车装卸站的布置原则、装卸油品码头、可燃液体、液化烃码头的安全距离规定、储运系统泵类选型原则、灌装站布置的一般要求。
6)、危化品的储存
盛装、输送极度、高度危害介质的设备布置原则和要求;液氯的储存和气化要求;二硫化碳的存放应遵守的防火规定;甲、乙丙类物品库的防火规定。
《石油库设计规范》(GB500<74-2002)强制性条文规定“ 储存甲、乙类、丙A类油品的钢油罐,应采取防静电措施。”此条也同样适用于其他火灾危险性相同的可燃液体金属储罐。
为了防止液态液化石油气在管道内流动时产生静电危害,管道中液态液化石油气流速最大不应超过.3 m/sec。(P<75)
※轻油装车时,其罐车装满系数为0.9 (P138)
<7、热电系统装置及设备的设计
1)、设计规范
《锅炉房设计规范》GB50041-2008
《泵站设计规范》GB/T50265-9<7
《小型火力发电厂设计规范》GB50049-94
《火力发电厂设计技术规范》DL5000-2000
2)、锅炉系统
锅炉烟囱高度要求、锅炉设备布置应考虑的因素、锅炉水处理的布置应考虑
的因素。
3)、煤粉制备系统防爆、灭火措施。
4)、汽轮机组的设计
确定汽机房运转层高的因素、气轮发电机组的几种布置型式、润滑油系统安
全措施。
5)、其他系统的布置
除氧器布置要求、锅炉给水泵布置一般要求、凝结水泵布置要求、循环水泵
的布置。
)、主厂房安全通道、楼梯布置要求。 6
工业用户(独立、单层建筑)室内燃气管道的最高压力为0.8MPa 。
GB50028--2006,P136
8、加油、加气站
1)规范:《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2006 2)加油、加气站等级划分。
1.二级汽车加油站的油品储罐单罐容积?50m3,总容积?120m3 (P158) 2.在城市建成区内不应建一级加油站。 (P159) 3)站址选择原则。
4)站的安全距离
5)、站内总平面布置要求,站房及附属建构筑物设计要求。
六、管道布置
管道布置是指在装置界区内对联系各设备及进出装置的工艺管道、公用工程管道以及相关专业的设施,进行综合规划和布置的过程,使之同时满足PID 的要求、安全、操作、检修的规定和要求。
1、规范
《石油化工管道布置设计通则》SH3012-2000
《石油化工管道柔性设计规范》SH/T3041-2002
《石油化工管道支吊架设计规范》SH/T30<73-2004
《化工装置管道布置设计规范》HG/T20549.5-1998
其他:排放系统规定、防静电规定、非金属管道设计规定等。
2、管道布置设计的要求有哪些,(见教材P1<71)
(1)管道布置设计的一般要求有:
1)管道布置设计应符合工艺管道及仪表流程图的要求;
2)管道布置应统筹规划,做到安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维修等方面的要求,并力求整齐美观;
3)在确定进出装置(单元)的管道的方位与敷设方式时,应内外协调;
4)厂区内的全厂性的管道的敷设,应与厂区内的装置(单元)、道路、建筑物、构筑物等协调,避免管道包围装置(单元),减少管道与铁路、道路的交叉;
5)管道应架空或地上敷设;如确有需要,可埋地或敷设在地沟内;
6)管道宜集中或成排布置。地上管道应敷设在管架或管墩上;
<7)在管架、管墩布置管道时,宜使管架或管墩所受的垂直荷载、水平管道荷载均衡;
8)在管架或管墩上(包括穿越涵洞)应留有10%~30%的裕量,并考虑其荷重。装置主管廊管架宜留有10%~20%的裕量,并考虑其荷重;
9)输送介质对距离、角度、高差等有特殊要求的管道以及大直径管道的布置,应符合设备布置设计的要求;
10)管道布置不应妨碍设备、机泵及其内部构件的安装、检修和消防车辆的通行;
)管道布置应使管道系统具有必要的柔性。在保证管道柔性及管道对设备、11
机泵管口作用力和力矩不超过允许值的情况下,应使管道最短,组成件最少;
12)应在管道规划的同时考虑其支承点设置。宜利用管道的自然形状达到自行补偿;
13)管道布置宜做到“步步高”或“步步低”,较少气袋或液袋。不可避免时应根据操作、检修要求设置放空、放净。管道应减少“盲肠”;
14)气液两相流的管道由一部分为两路或多路时,管道布置考虑对称性或满足管道及仪表流程图的要求。
(2)管道除与阀门、仪表、设备等需要用法兰或螺纹连接者外,应采用焊
接连接。
下列情况应考虑法兰、螺纹或其他可拆卸连接:
1)因检修、清洗、吹扫许拆卸的场合;
2)衬里或夹套管道;
3)管道由两段异种材料组成切不宜用焊接连接者;
4)焊接现场热处理有困难的管道连接点;
5)公称直径小于或等于100mm的镀锌管道;
)设置盲板或“8”字盲板的位置。 6
(3)气体支管宜从主管的顶部接出。
(4)有毒介质管道应采用焊接连接,除有特殊需要外不得采用法兰或螺纹连接。有毒介质应有明显标志以区别于其他管道,有毒介质管道不应埋地敷设。
(5)布置固体物料或含有固体物料的管道时,应使管道尽可能短、少拐弯和不出现死角:
1)固体物料支管与主管的连接应顺介质流向斜接,夹角不宜大于45?;
2)固体物料管道上弯管的弯曲半径不应小于管道公称直径的6倍;
3)含有大量固体物料的浆液管道和高粘度液体管道应有坡度。
(6)需要热补偿的管道,应从管道的起点至终点对整个管系进行分析以确定合理的热补偿方案。
(<7)敷设在管廊上要求有坡度的管道,可采用调整管托高度在托管上加型钢或钢板垫枕的办法来实现。对于放空气体总管(或去火炬总管)宜布置在管廊立柱的顶部,以便于调整标高。
(8)布置与转动机械设备连接的管道时,应使管系具有足够的柔性,以满足设备管口的允许受力要求。必要时可采用以下措施:
1)改变管道走向,增强自然补偿能力;
2)选用弹簧支吊架;
3)选用金属波纹管补偿器;
4)在适当位置设置限位支架。
(9)布置与往复式压缩机相连的管道时,应使管系的机械振动固有频率和管道的气柱固有频率避开机器的激振频率,必要时可采取以下措施:
1)增设防振支架;
2)适当扩大管径;
3)增加脉动衰减器或孔板;
4)合理设置缓冲器,避开共振管长,尽可能减少弯头。
(10)不应在振动管道上弯矩大的部位设置分支管。
(11)在易产生振动的管道(往复式压缩机、往复泵的出口管道等)的转弯处,应采用弯曲半径不小于1.5倍公称直径的弯头。分支管宜顺介质流向斜接。
(12)从有可能发生振动的管道上接出公称直径小于或等于40mm的支管时,不论支管上有无阀门,连接处均应采取加强措施。
(13)自流的水平管道应有不小于3‰的顺介质流向坡度。
(14)管道穿过建筑物的楼板、屋顶或墙面时,应加套管,套管与管道间的空隙应密封。套管的直径应大雨管道隔热层的外径,并不得影响管道的热位移。管道上的焊缝不应在套管内,并距离套管端部不应小于150mm。套管应高出楼板、屋顶面50mm。管道穿过屋顶时,应设防雨罩。管道不应穿过防火墙或防爆墙。
(15)布置腐蚀介质、有毒介质和高温管道时,应避免由于法兰、螺纹和填料密封等泄漏而造成对人身和设备的危害。易泄漏部位应避免位于人行通道或机泵上方,否则应设安全防护。
(16)有隔热的管道,在管墩、管架处应设管托。无隔热的管道,如无要求,可不设管托。当隔热层厚度小于或等于80mm时,选用100mm的管托;隔热层厚度大于80mm时,选用150mm的管托;隔热层厚度大于130mm时,选用200mm的管托;保冷管道应选用保冷管托。
(1<7)厂区地形高差较大时,全厂性管道敷设应与地形保持一致。在适当位置调整管廊标高。管道的最小坡度宜为避2‰。管道变坡点宜设在转弯处或固定点附近。
(18)对于跨越穿越厂区内铁路和道路的管道,在其跨越或穿越段上不得装
设阀门、金属波纹管补偿器和法兰、螺纹接头的管道组成件。
(19)有热位移的埋地管道,在管道强度允许的条件下可设置挡墩,否则应采取热补偿措施。
(20)管道布置时管道焊缝的设置,应符合下列要求:
1)管道对接焊口的中心与弯管起弯点的距离不应小于管子外径;且不小于100mm;
2)管道两相邻对接焊口的中心间距;
a.对于公称直径小于或等于150mm的管道,不应小于外径,且不得小于50mm;
b. 对于公称直径等于或大于150mm的管道,不应小于150mm;
3)环焊缝距支、吊架边缘净距不应小于50mm;需要热处理的焊缝距支、吊架边缘的最小净距,应大焊缝宽度的5倍,且不得小于100mm。
3、配管专业在各设计阶段的任务(见教材P1<70 5.2.2、5.2.3)
(1) 基础设计阶段
1)配合装置布置专业(或总图专业)确定总平面布置图、设备布置图;
2)编制基础工程设计阶段和详细工程设计阶段所采用的标准、规范和规定;
3)确定主要管道走向图和初步管道布置图(或配管研究图),完成合金管和大口径(一般指4〃以上)钢管的应力分析;
4)配合管道材料专业提出部分管道材料汇总表,以便进行采购工作;
5)完成主要设备管口方位图、设备上的大型管架根部预焊件和需要热处理
设备上的预焊件条件,发送设备制造厂加工使用;
6)作好相关专业设计综合协调、明确专业之间分工。
(2)详细工程设计阶段。
1)通过管道分析,完成施工版管道布置图;
2)完成施工版设备平面布置图;
3)完成全部管道平面布置图、成品单管图和设备管口方位图;
)绘制管架图及伴热系统图; 4
5)编制管段表、管架表、设备地脚螺栓一览表;
6)配合管道材料专业提出最终管道材料汇总表;
<7)编制配管专业管道设计说明书;
8)确认设备供应商提供的资料。
4、哪些介质管道须静电接地,管网的接地连接点和接地电阻值有何要求,
(见教材P1<73 5.2.<7)
可燃气体、液化烃、可燃液体、可燃固体的管道在下列部位应设静电接地设
施:
(1)装置区中各个相对独立的建(构)筑物内的管道,可通过与工艺设备金属外壳的连接(法兰连接),进行静电接地。
(2)管网内的泵、过滤器、缓冲器等处应设置接地连接点。
(3)管网在进出装置区处、不同爆炸危险环境的边界、管道分岔处的管道应进行接地,对于长距离的无分支管道,应每隔80,100m与接地体可靠连接。
(4)对金属管道中间的非导体管段(如聚氯乙烯管),除需做屏蔽保护外,两端的金属管应分别与接地干线相接,或用6mm2多股铜芯绝缘电线跨接后接地;
(5)非导体管段上的金属件应接地。
每组专设的静电接地体面电阻值,宜小于100Ω;在山区土壤电阻率较高的的场所,静电接地体面电阻值应 小于1000Ω。
4、管道的敷设方式
有地下敷设和地上敷设两种方式。地上敷设又称架空敷设,有高、中、低支架等;底下辐射有埋地敷设和管沟敷设两种形式。地上或地下敷设各有优缺点一般说来工业管道(包括动力管道)以地上管架敷※硫化氢等有毒气体管道不应埋地敷设设为主;长输管道、市政公用管道以埋地敷设为主。其各种敷设的设计要点和条件将分别在后面章节中涉及。
。
5、主管廊上管道布置原则。(见教材P1<75 5.2.13)
(1)大直径管道应靠近管廊柱子布置;
(2)小直径、气体管道、公用工程管道宜布置在管廊中间;
(3)工艺管道宜布置在与管廊相连接的设备一侧;工艺管道视其两端所连接的设备管口标高可以在上层或下层;
(4)需设置“п”型补偿器的高温管道,应布置在靠近柱子处,且“п”型补偿器宜集中设置;
(5)低温介质管道和液化烃管道,不应靠近热管道布置;也不要布置在热管道的正上方;
(6)对于双层管廊,气体管道、热管道、公用工程管道、泄压总管、火炬干管、仪表和电气电缆槽架等宜布置在上层;一般工艺管道、腐蚀性介质管道、低温管道等宜布置在下层;
(<7)管廊上管道设计时,应留10%~20%裕量。
6、塔设备的配管(见教材P1<75 5.2.14~5.2.19)
(1)塔顶管道设计的要点(见教材P1<76 5.2.15)
(2)塔侧管道设计具体要求(见教材P1<76 5.2.16)
(3)塔底管道设计有何特点(见教材P1<76 5.2.1<7)
(4)塔的人孔布置应符合哪些要求(见教材P1<7<7 5.2.18)
(5)塔的管口方位设计一般要求(见教材P1<7<7 5.2.19)
<7、卧式容器配管
(1)固定点的设置(见教材P1<78 5.2.22)
(2)管口方位设计要求(见教材P1<78 5.2.23)
(3)一般要求
1)与卧式容器的液体出口与泵吸入口连接的管道若在通道上架空配管时,最小净
高度为2200 mm;
2)对卧式容器底部管口相连的管道,其低点排液口距地坪最小净空为150
mm;
3)安全阀的出口排入密闭管道系统时,应避免积液,并满足安全阀出口管道顺介质
流向成45?向下与密闭管顶部相接,且无“袋形”。若安全阀安装在远离容器时,要校核从容器至安全阀入口管道的压力降;
4)储罐顶部管道的调节阀组布置在平台上;
5)应根据设备及管道布置情况设置平台。
8、加热炉管道布置设计的相关要求 (教材P1<79 5.2.25~ P180
5.2.28)
(1)一般要求:(教材P1<79 5.2.25)
1)加热炉管道布置因炉型而异,管道布置时,应对其进、出料管道、燃料系统管道、吹灰气管道、灭火蒸汽管道等统一考虑;
2)对圆筒炉进、出料总管,通常采用环形布置于炉体周围,可支承在地面或炉体上。
环形总管应布置在看火门以上,以便于看火门的正常操作和维修;
3)必要时在炉出口管道弯头、三通或变径较大之外,或从炉顶垂直向下的底部位置,设置防震支架;
4)如果在管道摄制爆破片,其方向不得朝向操作面或设备;
5)主要调节阀组通常布置在管廊与炉体之间并注意通道要求;
6)蒸汽、燃料油或燃料气管道的阀门宜布置在看火门附近的垂直管道上,并满足调节和检修的要求;
<7)在寒冷地区,应根据规定对燃料油管道采用蒸汽拌热;
8)靠近喷嘴处的管道应采用便于拆卸的连接结构,以便清扫和维修;
9)应在经常操作的在较高为止的阀门和观察部位设置平台和梯子;
10)燃料管道的排放点,应远离炉子至少15 m,并应排入收集系统,不得
直接排入下水道;
11)与炉子连接的管道,尽量集中排列,以便于支撑,达到协调、美观的目的;
12)加热炉的进料管道,应保持各路流量均匀;对于全液相进料管道,一般各路都设有流量调节阀调节各路流量,否则应对称布置管道,气液两相的进出管道,必须采用对称布置,以保证各路压降相同;
13)环形油线应以最高温度计算热补偿量,并利用管道自然补偿吸收其热膨胀量。
(2)加热炉的燃料油管道布置的一般要求:(教材 P180 5.2.26)
1)为了在负荷波动时仍然保证稳定地供给各加热炉的喷嘴燃料油,供油量应比用油量大2~3倍。因此,燃料油系统管道要设循环管,燃料油管道引自主管架,绕加热炉一周再返回主管架,在主管架上有燃料油来回的管道。去喷嘴的燃料油管由燃料油主管的侧面或下部引出;
2)为了防止机械杂质磨损泵叶轮和堵塞喷嘴,应在燃料油管道的适当部位设置过滤器。过滤器的规格应视燃料油泵的类型及喷嘴的最小流通截面而定;
3)为了保证喷嘴有良好的雾化效果,燃料油在喷嘴前的粘度应小于喷嘴要求的粘度。因此燃料油系统的管道上都应拌热,以防散热后燃料油粘度升高;
4)通向喷嘴的燃料油支管应在靠近主管的地方设置阀门并接扫线蒸汽,以便在个别喷嘴停运时将支管内的燃料油全部扫尽。
※在燃料气管道上设置阻火器,可阻止火焰蔓延,阻火器与燃烧器的距离不
宜大于12m。
(3)加热炉的燃料气管道布置的一般要求:(教材 P180 5.2.2<7)
1)燃料气要设分配主管,使每个喷嘴的燃料气都能均匀分布;燃料气支管由分配主管上引出,以保证进喷嘴的燃料气不携带水或凝缩油。在燃料气分配主管末端装有DN20D的排液阀,便于试运冲洗及停工扫线后排液,以及开工时取样分析管道内的氧含量,排液管上应设两道排液阀以免泄漏,该阀能在地面或平台上操作。燃料气切断总阀应设在距加热炉的15 m以外。
9、换热设备管道布置的基本要求(见教材P181 5.2.29~5.2.32)
(1)管壳式和套管式换热设备的管道布置一般要求:(见教材P181 5.2.29)
1)工艺管道布置应注意冷、热物流的流向,一般冷流自下而上,热流由上而下;
2)管道布置应方便操作,并不妨碍设备的检修;
3)换热设备的基础标高,应满足其下部排液管距地面或平台面不小于150 mm;
4)换热设备的管道,只能出现一个高点和一个低点,避免中途出现“气袋”或“液袋”,并设高点放空,低点放净;在换热区域范围内应尽避免管道交叉和绕行;尽量减少管道架空的层次,一般为2~3层;
5)两台或两台以上并联的换热设备入口管道宜对称布置,对气液两相换热设备则必须对称布置,才能达到良好的传热效果;
6)换热设备的进出口管道上测量仪表,应靠近操作通道及易于观测和检修
的地方安装;
<7)与换热设备相接的易凝介质的管道或含有固体的管道副线,其切断阀应设在水平管道上,并应防止形成死角积液;
8)在寒冷地区,室外的换热设备的上水管道应设置排液阀和防冻通管。
(2)立式重沸器的管道布置设计要求:(见教材P181 5.2.30)
1)管道必须有足够的柔性,以补偿在各种工况下设备和管道的热膨胀;
2)重沸器的管口同塔的管口对接时,,如荷载条件允许,则最好在塔体上设支架支承重沸器,而且支架的位置及形式应能满足塔体及管道膨胀素产生的位移及荷载要求;
3)配管时应留出重沸器管束在原地拆卸所需的空间;
4)对壳体上带膨胀节的单程固定管板换热器,在进行配管,柔性分析几设备的支撑设计时,应考虑该膨胀节的影响;
5)当重沸器的长度与直径之比(L/D)大于6.0时,宜设导向支架;
6) 当重沸器的阀门和盲板离地坪3m以上,应在塔上设置平台。
10、敏感设备(机泵类)配管特点、一般要求及考虑因素。
(1)泵类的管道设计的一般要求(见教材P182 5.2.34)
1)泵进、出口管道应设切断阀,管道一定要有足够的柔性,以减少管道作用在泵管口上处的应力和力矩;
2)泵的吸入口应满足泵的“汽蚀余量”的要求,管道应尽可能短、少拐弯,不得有“气袋”。如难以避免,应在高点设放气阀;
3)当泵吸入管较长时,宜设计成一定的坡度(i=5‰),泵比容器低时宜坡向泵,泵比容器高时宜坡向容器;
4)在紧靠泵入口管道切断阀下游,应设过滤器或临时过滤器,为防止上泵的流体倒流引起泵的叶轮倒转,泵出口应装有止回阀;
5)在满足工艺要求的前提下,泵的管道、阀门手轮不得影响泵正常运行几维修检查所需空间;
6)往复泵进、出口管道应考虑流体脉动的影响。
(2)泵的保护线及其作用:(见教材P182 5.2.35)
1)暖泵线——在输送流体介质温度大于200?的高温油品时,有备用泵的情况下,应设置DN20~25暖泵线;
)小流量线——当泵的工作流量低于额定流量30%时,应设置泵在最低流2
量下正常运转的小流量线;
3)平衡线——对于输送常温下饱和蒸汽压高于大气压的液体或处于泡点状态的液体,为防止进泵液体产生蒸汽或有气泡进入能动内引起汽蚀应加平衡线;
4)旁通线——用于泵的试运转或非正常状态下出口主阀关闭时,仍能使泵处于运转。一般在阀前后压差非常高的场合设置带有限流孔板的旁通阀;
5)防凝线——输送在常温下凝固的高倾点或高凝固点的液体时,其备用泵和管道应设防凝线,以免备用泵和管道堵塞;
6)安全阀线——对于电动往复泵、齿轮泵和螺杆泵等容积泵,在出口侧设
安全阀线,当出口压力超过定压值时,安全阀起跳,液体返回泵入口管。
(3)往复式压缩机管道布置设计一般要求:(见教材P183 5.2.38)
1)压缩机进出口管道布置应短而直,尽量减少弯头数量,但出口管道有热胀,应使管道具有柔性;
2)管道布置应考虑液体自流到分液罐,当管道布置出现液袋时,应设低点排净;
3)多台机组并排布置时,其进、出口管道上的阀门和仪表应布置在便于操作,容易接近的地方;
4)为防止压缩机进出口管道振动,应进行必要的振动分析。管道布置应尽量低,支架敷设在地面上,且为独立基础,加大支架和管道的刚性;
5)压缩机的介质为可燃气体时,管道低点排凝,高点放空阀门应设丝堵、管帽或法兰盖,以防泄漏,且机组周围管沟内应充沙,避免可燃气体积聚;
6)布置压缩机进出口管道时,应不影响检修吊车行走;
<7)压缩机的管道应布置在操作平台下,使机组周围有叫宽敞的操作和检修空间。
11、 布置液化烃管道时应着重关注的问题:(见教材P185 5.2.44)
1)液化烃管道应在地面以上敷设。当不可避免在管沟内敷设时,管沟内应有防火措施,或其他能防止气体积聚的措施,并在进、出装置及厂房处密封隔断,沟内污水应经水封井排入生产污水管道;
2)液化烃管道布置在多层管廊上时,应设在下层,并不得与高温管道相邻布置,与氧气管道至少有250 mm的净距;
3)液化烃管道不得穿过与其无关的建筑物;
4)~10)(详见教材)
11)液化烃管道的热补偿,宜为自然补偿或采用“п”形补偿器,不得采用填料型补偿器;
12)液化烃管道,除必须用法兰连接外,凡等于或大于DN40的应焊接连接;小于DN40的宜采用承插焊连接;必要时可采用锥管螺纹连接并加密封焊。但含有HF等强腐蚀性介质除外。
12、真空管道布置设计一般要求有:(见教材P185 5.2.45)
1)真空管道的管道布置设计应逐段进行压力降计算,管道应尽量短,弯(
头应尽量少;
(2)真空管道的切断阀采用球阀、闸阀和真空碟阀,需要调节的采用截止阀,排气阀、排净阀为球阀;
(3)破真空的功能有两类,一类是当真空系统停车时,需消除真空,从外界引入气体,阀门采用球阀;另一类是真空系统工作时,引入气体来调节真空度,可采用截止阀或自动控制阀。
(4)大气腿靠重力连续排液。排液装置的大气腿高度,理论上应根据工作中可能达到的最低绝压来计算,通常大气腿高度10m 以上。大气腿上不应设阀门;
(5)采用复式受槽排液或两台并联受槽切换交替操作方式排液时,均为连
续进料、间歇排液。应在受槽进、出口管上设置切断阀,在受槽上设排气阀、排净阀,在真空连续管上设切断阀;
(6)泵连续排液时,排液泵应适合真空工作条件下的连续运转;
(<7)止回阀设在真空泵入口管道上,在泵入口切断的上游。当有备用泵时,总管上可互用一个止回阀;
(8)真空泵的入口真空管道和出口管道的管径应等于或稍大于泵的连接口直径。
13、 低温管道设计要求及考虑因素。(见教材P186 5.2.46~5.2.4<7)
(1) 低温管道布置设计主要考虑两个问题:
第一是“低温脆性”,故要求设计人员合理选择“冲击韧性”高的钢板,同时从配管设计和管系制作上防止脆断和脆裂。
第二是管道的保冷结构设计和满足保冷的设计要求,它直接关系到能耗和设备管道的操作、施工、检修等。
(2)低温管道的布置要考虑整个管道有足够的柔性,要充分利用管道的自然补偿。当设计温度很低而又无法自然补偿时,应设置补偿器。
(3)低温管道布置时,应避免管道振动,尤其泵、压缩机和排气管,必须防止整条管道的振动。若有机械的振源,应采取消阵措施,在接近振源处的管道应设置弹性元件,如波纹补偿器等以隔断振源。
(4)在碳素钢、低合金钢的低温管道上,装有安全阀、排气阀或排污阀的支管,许注意该低温液体介质排出后是否立即汽化,若气化就需要大量吸热,就
要结露直致结冰,是管道温度降到很低,故此类支管在容易结冰范围内应采用奥氏体不锈钢材料,然后再使用法兰连接不同材质的支管。
(5)低温管道弯头处应力最大,所以弯头处最容易脆裂,不应焊接支吊架。
(6)低温保冷管道支架,必须有防止产生“冷桥”的措施:
1)低温管道水平敷设时,一般在管道底部垫有木块或硬质隔热材料块,以免管道中冷量损失。
2)低温管道垂直敷设时,支架若生根在低温设备上时,在设备和管道上均应垫有木块或硬质隔热材料块。
13、剧毒流体的布置要求。(见教材P18<7 5.2.49)
1)除有可靠的安全措施外,不便维修的区域,不宜将管道敷设在地下,(
工艺要求必须埋地时,应有监测泄漏、防止腐蚀、收集有害流体等安全措施;
(2)设置在安全隔墙或隔板内的管道,其手动阀门应采用阀门伸长杆引至隔墙(板)外操作;
(3)不应在可通行管沟内布置此类管道;
(4)管道排液点不应直接排入下水道及大气中,应排入封闭系统内。
14、常用非金属管道布置要求。(见教材P18<7 5.2.50)
常用非金属管道主要是指(聚丙烯)PP、(聚乙烯)PE、(丙烯腈—丁二烯—苯乙烯)ABS、(聚氯乙烯)PVC、PF4、(玻璃钢)RFP、(玻璃钢/聚氯乙烯)REP/PVC 管道。
(1)一般要求:
1)为防止非金属管道在输送流体时产生静电积聚而引起爆炸和火灾危险,应采用低速输送:并应采取有效的防静电措施;
2)非金属管道不宜敷设在有剧烈震动的地方,严禁敷设在易受到撞击的地面,应采用架空,管沟敷设并应避免穿越防火墙或防火堤。在有火灾危险的区域内,应为其设置适当的安全防护措施;
3)架空敷设的管道人行道上空不得设置阀门、法兰接头、伸缩器等,其管道与地面净高度应?2.1m(2.2m);
4)非金属管道与金属管道敷设在一起时,应敷设在金属管道的下侧或侧面,且不得安装在大于材料许用温度上限的热源附近;
5)露天敷设的管到,应有防老化措施;
6)管道布置应有坡度,其坡度大小可根据输送流体特征确定;
<7)管道上需设仪表或导淋管、放空管接口等,其大小和位置有设计向制造长提出特殊要求;
8)非金属管道需要埋地敷设时,其埋地深度及方式应根据土壤性质、冰冻情况及荷载条件决定;
9)为了节约空间和便于检修,FRP/PVC管道净距应?100mm;
10)管架的支承方式及管架的间距,应能满足对强度和刚度条件的要求;
11)管道应有足够的柔性或有效的热补偿措施,以防因膨胀(或收缩)或管架和管端的位移造成泄漏或损坏。
15、蒸汽系统配管(见教材P189~191 5.2.53~5.2.61)
蒸汽及凝结水配管要求、疏水阀的安装位置、结构特点、适用范围及安装要求、疏水阀的类型、选用。
(1)蒸汽管道布置一般要求:
1)支管应自主管顶部接出,支管上的切断阀应安装在靠近主管的水平管段上,以避免存液;
2)主管的末端应设分液包;
)水平敷设的蒸汽主管分液包的间隔为: 3
在装置内,饱和蒸汽宜为80m,过热蒸汽宜为100m,设在蒸汽低点位置及末端;
在装置外,顺坡时宜为300m,逆坡时宜为200m。
4)不得从用汽很严格的蒸汽管道上接出支管作其他用途;
5)蒸汽支管的低点,应根据不同情况社排液阀或(和)疏水阀;
6)蒸汽管道的“п”形补偿器上,不得引出支管。在靠近“п”形补偿器两侧的直管上引出支管时,支管不得妨碍主管的变形和位移。因主管热膨胀而产生
的支管因出点的位移,不应使支管承受过大的应力;
<7)凡饱和蒸汽主管进入装置,在装置侧的边界附近应设蒸汽分水器,在蒸汽分水器下部社经常疏水措施。过热蒸汽主管进入装置,一般可不设蒸汽分水器;
8)多根蒸汽怑热管应成组布置并设分配管,分配管的蒸汽宜就近从主管接出;
9)直接排至大气的蒸汽放空管,出口不应低于2 m,应在该管下端的弯头附近开一个φ6 mm的排液孔,并接DN15的管子因至 排水沟、漏斗等合适地方。如果放空管上装有消音器,则消音器底部应设DN15的排液管并与放空管相接。放空管应设导向和承重支架;
10)连续排放或经常排放的泛汽管道,应引至非主要操作区和操作人员不多的地方。
2)蒸汽凝结水管道布置的一般要求: (
1)当回收凝结水时,装置内凝结水管道宜架空敷设,一般布置在管廊上;
2)从不同压力的蒸汽疏水阀出来的凝结水应分别接至各自的凝结水回收总管。但是,蒸汽压力虽不同,而疏水阀后的背压较小且不影响低压疏水阀的排水时,可和用一个凝结水回收总管;
3)为减少压降,凝结水支管应顺向45?斜接在凝结水回收总管顶部;并靠近总管的支管水平段上设切断阀;
4)成组布置的蒸汽伴热管,其疏水阀后凝结水管应集中接至凝结水集合管。
疏水阀的安装位置、结构特点、适用范围及安装要求、疏水阀的类型、选用
等有关知识请大家自己了解和掌握。
16、排放管的设计
排放系统的设计合理与否,关系生产安全,必须引起重视。培训教材涉及这方面的内容包括:火炬总管的特殊要求、排放管道的设置及安装要求、可燃气体的排放条件和要求、哪类气体满足向大气排放的条件、放空管高度要求。(见教材P193~196 5.2.69~5.2.<75)
(1)火炬总管的特殊要求及应装置内火炬设置基本要求(—该类设施主要用于炼油厂及大型石油化工装置,GC2设计单位很少涉及,故从略。今后如遇到此类火炬,须认真对待,不可随意处置。)
(2)排放管道的设置及安装要求
1)排气的目的:——消除泵的入口管道“气袋”,在泵启动前排气;
——装置开车时,为避免管道产生气阻,需在其高点排气;
——管道系统进行水压试验、吹扫清洗时,需在其高点设临时排气;
——为尽快排除管道内流体,在高点设置放空,以便借大气压力排液。
2)排气点设置处:
a) 液体管道呈“气袋”的地方;
b) 工艺需要排气处;
c) 设备和管道系统高处。
3)排液的目的:——排除管道内液体,如:水压试验后排液、停工检修前的排液及管道防冻时排液;
——水压试验时,用作流体的注入管;
——作为管系的空气和蒸汽吹扫使用。
4)需设排液的部位:
a) 呈“液袋”的地方;
b) 工艺需要的地方;
c) 管廊公用工程管道的末端;
d) 调节阀前与切断阀之间应加排液管;
e) 大直径管道不易吹干,应加低点排液管
f) 管道有结冰(或凝固)可能的管段,应在阀后设排液管,其排液管应靠近切断阀,排液阀应靠近主管。
5)排放管道的安装要求:(见教材P194 5.2.66)
a) 管道上高点放空口设置的位置宜靠近平台、支架、构筑物以及易于操作之处;
b) 管道上低点放净口设置的位置附近宜设地漏、地沟或用软管接至地漏、
地沟处;
c) 为保证阀门检修、丝堵、管帽及法兰拆卸、软管连接,管道上低点放净管管端距地面或楼板面的净距不得小于100mm;
d) 管道上的放空、放净口安装位置尽量设置在物料流向的下游端部靠近拐弯处,半不应设在弯管上;管道上的放空、放净口设置的阀门应靠近主管;
e) 对易自聚、易冻结、易凝固、含固体介质的管道上的放净管不应有拐弯;对于浆液管道不宜设置排气和排液管,如需设置排液管时,排液管应与水平浆液管底部成切线方向;
f) 管径小于DN40的管道可不设高点排气;对于全厂性的工艺、凝结水和水管道(非埋地),在历年一月份平均温度高于0?的地区,应少设低点排液;
g) 振动管道上直径小于DN40的密闭放空、放净管根部接口处应采取加强措施;
h) 接地漏或开口罐的放净管管口应高出地漏或罐口大于或等于50mm;
i) 放空或排液管上的切断阀,宜用闸阀,阀后可接带管帽短管;对于高压、极度及高度危害介质的管道应设双阀。当设置单阀时,应加盲板或法兰盖;
j) 连续操作的可燃气体管道低点的排液阀,应为双阀,排出的液体应排放至密闭系统;仅在开停工时使用的排液阀,可设一道阀门并加螺纹堵头、管帽、盲板或法兰盖。可燃液体管道以及大于2.5MPa蒸汽管道上排液管装一个切断阀时,应在端头家管帽(管堵)、盲板或法兰盖。
(3)可燃气体的排放条件和要求(见教材P194~196 5.2.6<7~5.2.<74)
1)符合以下要求的可燃气体可直接排向大气:
a) 操作压力等于或大于6MPa的氢气;
b) 操作压力低于火炬总管压力或无法回收处理的可燃气体;
c) 甲、乙、丙类设备,在停工检修前经泄压排放后,设备上的放空管排出的气体。
2)符合以下要求的可燃气体管道可直接排入火炬总管:
a) 装置内设有安全阀的甲、乙类设备,当超压时由安全阀出口排出的可燃气体;
b) 装置内甲、乙类设备,事故排放的可燃气体;
c) 停工检修泄压排放的气体;
d) 液化烃泵等短时间间歇排放的可燃气体应在装置内处理,。
3)下列可燃气体经处理后可进入火炬总管:
a) 当甲、乙类设备的安全阀出口排放大量液化烃时,需先经分液后,方可排入火炬总管;
b) 为防止火炬总管的腐蚀,泄放后可能携带腐蚀性液滴的可燃性气体,应经分液后接至火炬总管;
c) 含有H2SO4、H2S、HF等腐蚀性介质的可燃性气体,必须经中和、分液等处理后方可接至火炬总管;
d) 含有沥青、渣油或粉末的可燃气体应在装置内处理,分离后方可排入火炬总管。
4)向大气排放的非可燃性气体放空管高度应符合下列要求:
a) 设备或管道的放空管口应高出邻近的操作平台面2m以上;
b) 紧靠建筑物、构筑物或其内部不止的设备或管道的放空口,应高出建筑物、构筑物2m以上。
5)可燃气体排气筒、放空管的高度应符合下列规定:
a) 连续排放的可燃气体排气筒顶或放空管口,应高出20m范围内的平台或建筑物顶3.5m以上。位于20m以外的平台或建筑物,应符合图5.2.<73的要求;
b) 间隙排放的可燃气体排气筒顶或放空管口,应高出10m范围内的平台或建筑物顶3.5m以上。位于10m以外的平台或建筑物,应符合图5.2.<73的要求;
c) 甲、乙、丙类设备上开停工用放空管可就地向大气排放,放空管口的高度,应高出平台2.2m以上,放空管口一般垂直向上,并加防雨罩;
d) 可燃气体排放管和火炬总管应有防静电接地设施。
6)安全泄压装置的出口介质允许向大气排放应符合下列要求:
a) 放空管口不得朝向临近设备或有人通过的地区;
b) 放空管口的高度,应高出以安全泄压装置为中心,半径为8m范围内的最高操作平台3m。
1<7、管件及特殊件
(1)安全泄放装置:安全阀、爆破片的选用、工况、安装、设计要点;(见教材P199~203 5.2.85~5.2.94)
1)安全泄放装置:
1.1) 定义:在非火灾事故情况下,安全泄放装置籍进口静压力作用开启,泄放流体,以防止系统内压力超过预定的安全值。安全泄放装置包括安全阀及爆破片装置。
1.2) 其主要作用是:防止压力容器、锅炉和管道受压设备因火灾、操作故障或停水、停电造成压力设备超过其设计压力而发生爆炸事故。当设备内介质压力 达到预定值时,安全泄放装置立即动作,泄放出压力介质。一旦压力恢复正常,即自行关闭,以保证设备的正常运行。
安全阀和爆破片装置的作用原理及与之相关的概念,若进一步深入了解,见教材P199~200 5.2.85~5.2.88题。
1.3) 符合下列情况之一者,应设置安全泄放装置:
a) 设计压力小于外部压力源处压力,出口可能被关断或堵塞的设备和管道系统;
b) 出口可能被关断的容积式泵和压缩机的出口管道;
c) 因冷却水或回流中断,或再沸器输入热量过多引起超压的蒸馏塔顶气相管道;
d) 因不凝气积聚产生超压的设备和管道系统;
e) 加热炉出口管道的切断阀或调节阀的上游管道;
f) 因两端切断阀关闭手环境温度、阳光辐射或伴热影响产生热膨胀或汽化的管道系统;
g) 放热反应可能失控的反应器出口切断阀上游的管道系统;
h) 凝汽式汽轮机的蒸汽出口管道;
i) 蒸汽发生器等产汽设备的出口管道;
j) 低沸点液体(或液化烃等)容器出口管道; k) 管程可能破裂的热交换器低压侧出口管道; l) 设计认为可能超压的其他部位。
1.4)下列情况应选安全阀:
a) 安全阀适用于清洁、无颗粒和低粘度的流体;
b) 安全阀应按泄放流体的状态选用,并考虑背压的影响;
c) 安全阀选用应符合《钢制压力容器》GB150、《安全阀一般要求》GB12241、
《安全阀性能试验方法》GB12242及《弹簧直接荷载安全阀》GB12243的规定。
1.5) 下列情况应选用爆破片装置:
a) 压力可能迅速上升的场合;
b) 含有颗粒、易沉淀、易结晶、易聚合、粘度大的流体;
c) 工作压力很低或很高,安全阀制造较困难;
d) 当使用温度较低而影响安全阀工作性能时; e) 流体腐蚀性极强,需要贵重材料的情况;
f) 需要较大泄放面积;
g)不允许有泄漏的场合。
1.6) 下列情况应采用爆破片装置和安全阀组合装置:
A 串联使用(爆破片装置设置在安全阀入口)
a) 保护安全阀不受工艺介质腐蚀、堵塞或其他不利因素影响;
b) 防止安全阀泄漏;
c) 减少爆破片破裂后泄放损失;
d) 安全阀的在线检测。
B 串联使用(爆破片装置设置在安全阀出口)保护安全阀不受泄放总管中腐蚀气体腐蚀。
C 并联使用 爆破片装置作为火灾公款工况的辅助安全泄放装置。
2)按《石油化工企业设计防火规范》GB50160的规定,哪些设备应设安全阀或不宜设安全阀,详见教材P203 5.2.92题,请自学。
A 下列压力管道上应设安全阀:(教材P203 5.2.93题)
a) 各类容积泵的出口管道上,应设安全阀。安全阀的放空管应接至泵入口管道上,并宜设事故停车联锁装置(如设备本身已有安全阀者除外);
b) 在可燃气体往复压缩机的各段出口应设安全阀,安全阀的放空管应接至压缩机的各段入口管道上或一段入口管道上;
c) 可燃气体和可燃液体受热膨胀可能超过设计压力的管道应设安全阀;
d) 在两端有可能关闭,而导致升压的液化烃管道上,应设安全阀或采取其他安全措施;
e)凡与鼓风机、离心式压缩机、离心泵或蒸汽往复泵出口连接的设备不能承受其最高压力时,上述机泵的出口管道需设安全阀。
以上管道有可能由于火灾,操作故障或停水、停电等造成管道内压力超过设计压力而发生爆炸事故,故应设置安全阀或其他安全措施。
B 应掌握安全阀的安装及管道布置设计的要点:
a) 安全阀应直立安装并靠近被保护的设备或管道.如不能靠近布置,则从被保护的设备或管道到安全阀入口的管道总压降,不应超过安全阀定压值的3%.
b) 安全阀应设置检修平台。布置重量大的安全阀时要考虑安全阀拆卸后吊装的可能,必要时应设吊杆。
c) 安全阀入口管道应采用长半径弯头。
d) 安全阀出口管道的设计应考虑背压不超过安全阀定压的一定值。对于普通型弹簧式安全阀,其背压不超过安全阀定压值的10%。
e) 当排入放空总管或去火炬总管的介质带有凝液或可冷凝气体时,安全阀出口应高出总,否则,应采取排液措施。
f) 排入密闭系统的安全阀出口管道应顺介质流向45?斜接排放总管的顶部,以免总管内的凝液倒入支管,并可能减少安全阀减少背压。
g) 当安全阀进出口管道设有切断阀时,应选用单闸板闸阀,并铅封开,阀杆应水平安装。当安全阀设有旁路时,该阀应铅封关。
(2) 呼吸阀的安装要求;详见教材P199 5.2.83题,请自学。
(3)调节阀组的安装要求;详见教材P199 5.2.84题,请自学。
(4.)管件布置布置的一般要求:详见教材P203 5.2.96题请注意其中一些严格控制要求的内容如:
1)输送气固、液固两相流物料的管道应选用大曲率半径弯管;
2)水平管道变径连接若无特殊要求,应选用底平偏心异径管,垂直管上宜选用同心异径管。
为了保证孔板流量计的测量精度,孔板前宜有15,20倍管子内径的直管段,
孔板后应有不小于5倍管子内径的直管段; (P206)
设计温度300?以下,设计压力小于等于2.5MPa蒸汽管道应选用平焊法兰,对于设计温度大于300?,设计压力大于等于4.0MPa管道,应选用对焊法兰。(P239)
13.水平管道变径连接若无特殊要求,应选用底平偏心异径管,垂直管上宜选用 同心异径管。P203
(4) 阻火器的设置与选用要求;(教材P204~205 5.2.9<7、5.2.98题)
1)下列放空或排气管道上应设放空阻火器:
a) 闪点低于或等于43?或流体最高工作温度高于或等于流体闪点的储罐直接放空管(含
带有呼吸阀的放空管道);
b) 可燃气体在线分析设备的放空总管;
c) 进入爆炸危险场所的内燃发电机排气管道。
2)符合下列条件之一者应在管道系统的指定位置设置管道阻火器:
a) 输送有可能产生爆炸或爆轰的爆炸性混合气体的管道,应在接受设备的入口处,设置
管道阻火器;
b)输送能自行分解爆炸并引起火焰蔓延的气体管道(如乙炔),应在接受设备的入口或试验确定的阻止爆炸最佳位置处,设置管道阻火器;
c) 火炬排放气进入火炬头前,应设置设置阻火器或阻火装置。
d) 加热炉燃料气主管上的管道阻火器,应靠近加热炉,并便于检修,管道阻火器与燃烧炉距离不宜大于12m。
3)阻火器选用应符合相关专业规范的规定。
(5)补偿器的布置的管道的要求:(教材P205 5.2.101题)
1)由于设备或其他因素是管道系统的几何形状受到限制,补偿能力不能满足要求时,应在管道系统的适当安装补偿器。
2)“п”补偿器与固定点的距离不宜小于两固定点键距的三分之一。
3)布置无约束金属波纹管补偿器应符合下列要求:
a) 两个固定支架间仅能布置一个补偿器;
b)对管道必须进行严格地保护,尤其是靠近补偿器的部位应设置导向架,第一个导向架与补偿器的距离应小于或等于4倍公称直径,第二个导向架与第一个导向架的距离应小于或等于14倍公称直径,以阻止管道有弯曲和径向偏移造成补偿器的破坏。
4)储罐前的管道当地震烈度等于或大于<7度、有不均匀沉降,且公称直径等于或大于150mm时,应设置储罐抗震用金属软管。金属软管的直径不应小于储
罐进出口的直径。金属软管的直径不应小于储罐进出管口的直径。金属软管应布置在靠近储罐的第一道阀门和第二道阀门之间。
(6)管道穿过建筑物楼板、屋顶或墙时,应采取以下措施:(P208)
1)在穿孔处应加套管,套管与管道之间的空隙应以软质材料封堵;
2)套管直径应大于管道或隔热层外径,且不影响管道的热位移;
3)套管应高出楼板或屋顶50mm,处于顶层者必要时应设防雨罩;
4)管道的焊缝不应位于套管内,并距套管端部不小于150mm;
5)管道不应穿过防火墙或防爆墙。
<7)工艺管道常用的伴热介质有以下四种: (
热水、蒸汽、热载体、电热。它们各自的适用范围详见教材P209 5.2.114题
18、油品储运及油品库的管道布置
全厂性系统管道布置应考虑的因素;详见教材P213 5.2.1126题
库内、外输油管道布置的一般要求;详见教材P215 5.2. 132、5.2. 132题
(1)管架或管墩高度控制要求;(详见教材P222 5.2.148题)
*架空管道穿过道路及人行过道的净空高度:道路?4.5m,人行过道?2.2m。
*管道沿道路敷设时,管架边缘至道路边缘?1.0m。
*管道埋地穿越铁路和道路时,套管顶距铁路轨底的距离不应小于1.2m,距
道路路面不应小于0.8M。
*管墩上敷设管道时,管墩顶距地面不宜小于0.3m。
储罐区管道布置要点;(详见教材P214 5.2.12<7题)
防雷、防静电、安全防护措施。
19、热电系统管道
存在汽液两相流动的管道布置时应注意什么问题。(详见教材P23<7 5.2.19<7题)
对于设计温度大于300?或公称压力大于或等于4.0MPa的管道,应选用对焊法兰。(P239)
20、加油加气站管道
液化石油气储罐首级关闭阀门的设置应符合什么规定;
液化石油气储罐的管路系统及附属设备的设置规定;
加油加气站工艺管道的防雷、防静电设置。
天然气加气站管道安全阀设置要求;
对加气工艺设施的安全保护要求。
加油加气站管道(详见教材P240 5.2.214题)
液化石油气储罐首级关闭阀门的设置应符合什么规定;(详见教材P241 5.2.216题)
液化石油气储罐的管路系统及附属设备的设置规定;(详见教材P241
5.2.21<7题)
加油加气站工艺管道的防雷、防静电设置。(详见教材P241 5.2.216题
※.加油站油罐通气管的管口应高出地面4m 以上。(P241)
※加油站油品管道系统的设计压力不应小于0.6MPa。(P242)
※气态液化石油气在管道中的流速不宜大于12m/s(P244)
天然气加气站管道安全阀设置要求;(详见教材P242 5.2.219题)
对加气工艺设施的安全保护要求。(详见教材P24<7 5.2.238题)
21、氧气站管道的设计有哪些特殊要求,(P309)。特别要注意掌握以下几点要求:
《工业金属管道设计规范》(GB50316-2000) (P102)
1)氧气管道设计应符合下列规定:
对于强氧化性流体(氧或氟)管道,应在管道预制后、安装前分段或单件按国家现行标准《脱脂工程施工及验收规范》HG20202进行脱脂,包括所有组成件与流体接触的表面均应脱脂。脱脂后的管道组成件应采用氮气或空气吹净封闭,防止再污染。并应避免残留的脱脂介质与氧气形成危险的混合物。
2)除非工艺流程有特殊设计要求及可靠地安全措施保证,氧气管道与B类流体管道严禁直接接触。
2) 氧气管道的流速在不同管材及工作压力条件下是不同的,见下表:
管道中氧气最高最高允许流速
材质
工作压力p/MPa
p?0.1
0.1,p?1.0
0.1,p?1.0
0.1,p?1.0
0.1,p?1.0
p?0.1
碳钢
根据管系压降确定
20 m/s;
15m/s;
不允许
不允许
不允许
奥氏体
不锈钢
30 m/s;
25m/s;
p×υ?45 MPa .m/s
(撞击场合)
p×υ?80 MPa .m/s
(非撞击场合)
4.5m/s
(撞击场合)
8.0m/s
(非撞击场合)
4.5m/s;
引自《深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程》(GB16912-2008) 3)氧气管道应有导除静电的接地装置。
七、管道的施工验收
1、 规范
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98
《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-9<7 《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002 《化工金属管道工程施工及验收规范》HG20225-95
其它:绝热、防腐施工验收规范。
设备和管道的隔热结构可以分为保温结构和保冷结构两种形式,保温结构由“保温层+保护层”构成;保冷结构由“保冷层+防潮层+保护层”构成。(P249)
埋地设备和管道表面处理的除锈等级应为St3级。(P251)
2、 GB50235-9<7、SH3501-2002适用范围。
对于设计温度大于300?或公称压力大于或等于4.0MPa的管道,应选用(C )。P239
A(带颈平焊法兰(SO) B. 螺纹法兰(Th)
C. 带颈对焊法兰(IF)(详见教材P254 5.4.2题)、SH3501-2002(详见教材P254 5.4.3题)
阀门进行壳体压力试验和密封试验规定、要求检验数量。
用于GC2管道的阀门应每批抽查10,且不得少于1个。(P25<7)
根据GB50235规定,输送剧毒、有毒、可燃流体管道的阀门;输送无毒、非
可燃流体,设计压力大于1MPa管道的阀门;应逐个进行压力试验和密封试验,不合格者,不得使用。
阀门的壳体试验压力应为1.5倍公称压力,试验时间不得少于5min,以壳体填料无渗漏为合格。
.阀门的壳体试验压力应为1.5倍公称压力,试验时间不得少于5min,以壳体填料无渗漏为合格。(P25<7)
3、 管道的焊接
管道焊前预热和焊后预热处理的要求、几种焊接方法的特点、外观检验的要求、射线及超声波检测要求。
.GB50235对管道焊接接头的射线照相检验和超声波检测的具体要求,(教材 P26<7 5.4.31题)
1) 管道焊缝的内部质量,应按设计文件的规定进行射线照相检验或超声波检验。射线照相
检验和超声波检验的方法和质量分级标准应符合现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236的规定;
2) 管道焊缝的射线照相检验或超声波检验应及时进行。当抽样检验时,应对每一焊工所焊
焊缝按规定的比例进行抽查,检验位置应由施工单位和建设单位的质检人员共同确定;
3) 管道焊缝的射线照相检验数量应符合下列规定:
A. 下列管道焊缝应进行100,射线照相检验,其质量不得低于?级:
a) 输送极度或高度危害的液体的管道;
b) 输送设计压力大于等于10MPa或设计压力大于等于4MPa且设计温度大于等于400
?的可燃流体、有毒流体的管道;
c) 输送设计压力大于等于10MPa且设计温度大于等于400?的非可燃流体、无毒流
体的管道;
d) 设计温度小于-29?低温管道;
e) 设计文件要求进行100,射线照相检验的其它管道。
B. 输送设计压力小于等于1MPa且设计温度小于400?的非可燃流体管道、无毒流体管道的焊缝,可不进行射线照相检验;
C. 其它管道应进行抽样射线照相检验,抽检比例不得低于5,,其质量不得低于?级。抽检比例和质量等级应符合设计文件的要求。
4) 经建设单位同意,管道焊缝的检验可采用超声波检验代替射线照相检验,其检验数量应
与射线照相检验数目相同。
5) 当检验发现焊缝缺陷超出设计文件和GB50235的规定时,必须进行返修,焊缝返修后
应按原规定方法进行检验。
5、试压、吹扫
. GB50235-9<7、SH3501-2002对管道液压试验和气压试验的规定;
管道吹扫的方法、吹扫前的准备、吹扫压力、介质的规定。
GB50235规定,当管道的设计压力小于或等于0.6MPa时,可采用气压试验,但应采取有效的安全措施。P2<71
管道系统空气吹扫时,空气流速不得小于20m/s。管道系统水冲洗时,水的流速不得小于1.5m/s。管道系统蒸汽吹扫时,蒸汽流速不得小于30m/s。P2<73
管道系统空气吹扫时,宜利用生产装置的大型压缩机和大型储气罐,进行间断性吹扫。吹扫应以最大流量进行,空气流速不得20m/s。
压力管道的常用金属材料应用限制应当引起设计人原的足够重视,如:
使用温度为380?—460?的管道应选用奥氏体不锈钢.(P303)
过高的介质温度会使管道材料强度降低,屈服极限下降,并可能产生蠕变,通常炭钢在300,350?、低合金钢在400,450?时应考虑蠕变问题。(P304)
根据止回阀的结构, 除非阀门带有合适的复为机构升降式止回阀,不应
安装在垂直管道上。(P312)
管道设计应考虑的荷载有哪些,(P322)
a):内压、外压或最大压差(设计压力应与对应的设计温度一起作为荷载条件)。
b) 重力荷载:1)管道组成件、隔热材料以及由管道支承的其他重力荷载; 2)流体重量(包括液压试验)以及寒冷地区的冰、雪重量。
c) 动力荷载:1)风荷载; 2)地震荷载; 3)流动流体导致的冲击、压力波动和闪蒸等;4)由机械、风或流动流体引起的振动; 5)流体排放反力。
d) 温差荷载: 1)温度变化时因管道约束产生的荷载; 2)因温度剧变或分布不均匀所产生的温差应力 3)温度变化时因膨胀系数不同所产生的荷载
e) 端点位移引起的荷载:管道支吊架或管道连接设备发生位移时引起的荷载。
下列方法能增加管道的自然补偿能力。
(1)(改变设备布置, (2)改变管道走向, (3)采用弹簧吊架放。
而采用刚性约束不能增加管道的自然补偿能力 (P335)
蒸汽管道两个固定支架之间能布置一个补偿器。(P336)
在《培训教材》上难以找到的部分重点内容梭理如下:
TSG D0001—2009《压力管道安全技术监察规程—工业管道》
TSG D0001—2009《压力管道安全技术监察规程——工业管道》(以下简称《工管规.》) 2009 年5 月 8日 由国家质量监督检验检疫总局颁布,自2009 年8 月 1 日施行。
《工管规》适用的管道范围如下:
(一)管道元件,包括管道组成件和管道支承件;
(二)管道元件间的连接接头、管道与设备或者装置连接的第一道连接接头(焊缝、法兰、密封件及紧固件等)、管道与非受压元件的连接接头;
(三)管道所用的安全阀、爆破片装置、阻火器、紧急切断装置等安全保护装置。
TSG D0001—2009《工管规》适用范围内的压力管道按照设计压力、设计温度、介质毒性程度、腐蚀性和火灾危险性划分为GC1、GC2、GC3三个等级。
管道设计、安装和检验应当符合GB/T20801—2006《压力管道规范 第十条
工业管道》等相关国家标准或者工程规定的要求,直接采用国际标准或国外标准时,应先将其转换企业标准或工程。
铸铁(灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁)不得应用于GC1级管道,灰铸铁和球墨铸铁不得应用于剧烈循环工况;球墨铸铁的使用温度高于-20?,并且低于或者等于350?。
第二十六条 沸腾钢和半镇静钢不得用于有毒、可燃介质管道,设计压力小于或者等于1.6MPa,使用温度低于或者等于200?,并且不低于0?。
管道设计压力应当不小于在操作中可能遇到的最苛刻的压力与温度组合工况的压力。
环境温度低于0?时,应当有防止切断阀、控制阀、安全保护装置和其他管
道组成件的活动部件外表面结冰的措施。
第三十七条 管道工程规定至少应包括以下内容:
1)管道材料等级表、防腐处理、隔热要求、吹扫与清洗、管道涂色要求;
2) 管道元件技术条件;
3)工程设计选用管道元件时,应到考虑工程设计寿命的要求;
4) 管道制作与安装(包括焊接)技术条件;
5)试验和检验要求。
第四十五条 规定“凡是与机泵类等动设备相连,或者在高温、高压下使用,或者循环当量数大于<7000,以及工程设计中有严格要求的管道,都应当进行管道应力分析。”
第四十六条 管道应力分析中应当考虑以下各类荷载的影响以及其他原因产生的荷载和作用力的相关作用:(一) 介质压力和管道自重包括隔热层、管道组成件以及介质)重量等持久荷载。(二) 临时荷载; (三) 交变和非交变荷载。
第五十三条 为了保证法兰接头的密封要求,设计时应当遵循以下原则;
(一)平焊法兰不得用于温度频繁变化的管道,特别是法兰未做隔热的场合;
(二)剧烈循环工况的管道采用法兰连接时选用带颈对焊法兰;
(三)胀接法兰、螺纹法兰不得用于GC1级管道和腐蚀性极强的环境中;
(四)扩扣翻边接头不得用于剧烈循环工况;
(五)法兰连接的紧固件符合预紧与操作条件要求,低强度紧固件不得用于剧烈循环工况下的法兰接头;
(六)填片根据流体性质、使用温度、压力以及法兰密封面等因素选用,填片的密封荷载应与法兰的压力等级、密封面型式和表面粗糙度以及紧固件相匹配;
(七)GC1级管道以及有毒、可燃介质管道,规定其法兰接头的紧固荷载和紧固程序,确保法兰接头的密封性能。
第五十六条 对介质毒性为极度或高度危害以及可燃流体的管道系统,在安装施工完成后应当进行泄漏试验。泄漏试验的具体要求应当在设计文件上做出规定。
第七十三条夹套管的内管必须使用无缝钢管,内管管件应当使用无缝或者压制对焊管件,不得使用斜接弯头。
应在理解基础 (TSG D0001-2009 附件A) 上,善于判断输送介质类别,如:
符合下列条件的工业管道为GC2级:
输送工作温度低于等于标准沸点的毒性程度为高度危害液体介质的管道;
输送设计压力为4.0MPa,设计温度为160?的氮气管道。
附件A1.1 一氧化碳属高度危害有毒气体,输送一氧化碳的压力管道属GC1。
附件A2.1 压力管道中介质毒性、腐蚀性和火灾危险性的划分以介质的“化学品安全技术说明书”(CSDS)为依据,,并按照TSG D0001-2009附件A的划分原则确定。
附件A2.3“压力管道中的腐蚀性液体系指:与皮肤接触,在4h内出现可见坏死现象,或55?时,对20钢的腐蚀率大于6.25mm/y(年)的流体。”
1、 GB/T20801.3—2006《压力管道规范 工业管道第3部分:设计和计算 》
3.8 在管道组成件中,由地震和风力等原因使得管道约束点发生位移所产生的应变以及因温度变化所产生的应变统称为位移应变。
4.1.1.2当管道与设备直接连接作为一个压力系统时,管道的设计压力应不小于设备的设计压力。
4.1.2.1 管道系统中每个管道组成件的设计温度应按操作中可能遇到的最苛刻的压力和温度组合工况的温度确定。同一管道的不同管道组成件的设计温度可以不同
5.1.4.1斜接弯头的的使用应符合以下规定:
a)设计压力p?2.0MPa,且设计温度低于材料的蠕变温度;
b)斜接弯头的变方向角大于45?者,仅适用于GC3级管道;
c)斜接弯头的变方向角大于22.5?者,不得用于GC1级管道和剧烈循环工况。
4.1.6.1埋地管道的设计应考虑下列主要因素:
a) 埋地管道的走向、敷设,埋地管道与连接系统的相互影响;
b) 材料、施工规范和质量控制;
c) 也能行程序和控制;
d) 防腐蚀;
e) 外部影响的减轻和管道的防护。 (P8)
5.1.8.<7剧烈循环工况下,应选用整体法兰或带颈对焊法兰。
5.1.9.1填片的选用应考虑流体性质、使用温度、压力以及法兰密封面等因素。垫片的密封荷载应与法兰的压力等级、密封面形式、表面粗糙度和紧固件相匹配。
5.2.2.2 对于腐蚀、振动或剧烈循环工况,焊接时应尽量避免使用衬环,或使用溶化性嵌条替代衬环;如需采用衬环,应在焊后去除衬环并打磨。对于剧烈循环工况或GC1级管道,不得使用开口衬环。
<7.1.1 符合下列条件之一的管道系统应按要求进行管道应力分析:
a)设备管口有特殊的荷载要求;
b)预期寿命内热循环次数超过<7000的管道;、
c)操作温度大于等于400?的,或大于等于-<70?的管道。 (P3<7)
<7.3.3对管道系统进行柔性分析的目的是使管道系统都具有足够的柔性以避免出现下列情况:
——由于应力超限或疲劳原因导致的管道或支吊架失效;
——管道连接部位发生泄漏:
——因存在过大的推力或弯矩,而导致管道支吊架、管道元件或与管道连接的其他设备产生应力或荷载超限。
2、 GB50316-2000(2008年版) 《工业金属管道设计规范》
管道采用伴管或夹套加热时,应以外加热和管内流体温度中较高的温度为设计温度。 (P14)
输送B类流体的管道上使用软密封球阀时,应选用防(耐)火型结构的球阀。 (P3<7)
对于强氧化性流体(氧或氟)管道,应在管道预制后、安装前分段或单件按国家现行标准《脱脂工程施工及验收规范》HG20202进行脱脂,包括所有组成件与流体接触的表面均应脱脂。脱脂后的管道组成件应采用氮气或空气吹净封闭,防止再污染。并应避免残留的脱脂介质与氧气形成危险。 (P102)
否 否
否
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