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1、压力管道设计基础.ppt Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望压力管道设计基础压力管道设计基础压力管道安全技术基础专题讲座1 1 压力管道基本知识压力管道基本知识2 2 压力管道常用管子材料选用原则压力管道常用管子材料选用原则3 3 压力管道组成件压力管道组成件4 4 压力管道的安全泄压装置设计压力管道的安全泄压装置设计5 5 管道图管道图6 6 压力管道安全技术若干问题压力管道安全技术若干问题南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术

2、基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 1 1 压力管道基本知识压力管道基本知识1.1 1.1 压力管道的监察范围压力管道的监察范围（1.4.11.4.1）1.2 1.2 压力管道的基本术语压力管道的基本术语(1.3)(1.3)1.3 1.3 压力管道的分类压力管道的分类(1.4.2)(1.4.2)南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 1 压力管道基本知识压力管道基本知识 1.1 压力管道的监察范围压力管道的监察范围（1.4.1）南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基

3、础压力管道设计基础 中华人民共和国劳动部压力管道安全管理与监察规定中华人民共和国劳动部压力管道安全管理与监察规定（1996年年4月月23日）日）规定规定按压力管道管理按压力管道管理1 输送输送 GB5044职业性接触毒物危害程度分级中规定的毒性程度职业性接触毒物危害程度分级中规定的毒性程度为为极度危害介质极度危害介质的管道。的管道。2输送输送 GB50160 石油化工企业设计防火规范及石油化工企业设计防火规范及GBJ16 建筑设计建筑设计防火规范中规定的防火规范中规定的火灾危险性为甲、乙类介质火灾危险性为甲、乙类介质的管道的管道3最高工作压力最高工作压力大于等于大于等于0.1MP a（表压，下

4、同），输送介质为气（汽）（表压，下同），输送介质为气（汽）体、液化气体的管道体、液化气体的管道4最高工作压力最高工作压力大于等于大于等于0.1MP a，输送介质为可燃、易爆、有毒、有腐输送介质为可燃、易爆、有毒、有腐蚀性或最高工作温度高于等于标准沸点的液体的管道蚀性或最高工作温度高于等于标准沸点的液体的管道5前四项规定的管道的附属设施及安全保护装置等前四项规定的管道的附属设施及安全保护装置等中华人民共和国劳动部中华人民共和国劳动部 压力管道安全管理与压力管道安全管理与监察规定监察规定规定不按压力管道管理规定不按压力管道管理1设备本体所属管道；设备本体所属管道；2军事装备、交通工具上和装置中的管

5、道；军事装备、交通工具上和装置中的管道；3输送无毒、不可燃、无腐蚀性气体，其管道输送无毒、不可燃、无腐蚀性气体，其管道公公称直径小于称直径小于150mm，且且其其最高工作压力小于最高工作压力小于1.6MP a的管道；的管道；4入户（居民楼、庭院）前的最后一道阀门之后入户（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）之的生活用燃气管道及热力点（不含热力点）之后的热力管道。后的热力管道。南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 1.1 压力管道的监察范围（压力管道的监察范围（1.4.1）南南 工工 大大压

6、力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 *中华人民共和国国务院令（第中华人民共和国国务院令（第373号）号）特种设备监察条例特种设备监察条例 （2003年6月1日施行）特种设备特种设备：是指涉及生命安全、危险性较大的：是指涉及生命安全、危险性较大的 锅炉、锅炉、压力容器（含气瓶）、压力容器（含气瓶）、压力管道、压力管道、电梯、电梯、起重机械、客运索道、起重机械、客运索道、大型游乐设施。大型游乐设施。压力管道压力管道，是指利用一定的压力，用于输送气体或者液体的，是指利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备，其范围规定为管状设备，其范围规定为

7、最高工作压力大于或者等于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（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，液体介质，且公称直径大于且公称直径大于25mm的管道。的管道。压力管道的设计、安装、使用的安全监督管理办法由国务院另行制定压力管道的设计、安装、使用的安全监督管理办法由国务院另行制定。南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 1.2 1.2 压力管道的基本术语压力

8、管道的基本术语(1.3)(1.3)压压力力管管道道涉涉及及的的面面很很广广，涉涉及及到到管管道道组组成成的的国国家家标标准准就就数数以以百百计计，所所用用到到的的术术语语很很多多。这这里里仅仅列列出出一一部部分分，仅仅供供参参考考。在在具具体体使使用用某某标标准准时时还还需需仔仔细细阅读该标准的术语解释。阅读该标准的术语解释。(1)(1)管管道道由由管管道道组组成成件件和和管管道道支支承承件件组组成成，用用于于输输送送、分分配配、混混合合、分分离离、排排放放、计计量量、控控制制或或制制止止流流体体流流动动的的管管子子、管管件件、阀阀门门、法法兰兰、垫垫片片、螺栓连接和其它组成件或受压部件的装配

9、总成。螺栓连接和其它组成件或受压部件的装配总成。(2)(2)管管道道系系统统由由若若干干按按独独立立的的设设计计条条件件组组合合的的管道组成的系统。管道组成的系统。(10)(10)型型式式试试验验单单位位经经国国家家质质量量技技术术监监督督局局审审查查批批准准、拥拥有有质质量量技技术术监监督督局局颁颁发发的的型型式式试试验验资资格格证证书书的的单单位位。专专门门对对生生产产单单位位产产品品投投产产前前或或按按与与该该产产品品有有关关的的国国家家标标准准和和其其它它专专业业标标准准规规定定须须进进行行型型式式试试验验的的产产品品按按有有关关标标准准的的技技术术要要求求进进行行型型式式试试验验，生

10、生产产单单位位只只有有通通过过型型式式试试验验合合格格的的产产品品方方能能投投产产并并进入市场。进入市场。(11)(11)监监督督检检验验承承建建单单位位和和使使用用单单位位以以外外的的检检验验单单位位对对新新建建、改改建建、扩扩建建的的压压力力管管道道进进行行的的质质量量检检验验。检检验验单单位位须须拥拥有有国国家家质质量量技技术术监监督督部部门门颁颁发发的资格证书。的资格证书。南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 1.2 1.2 压力管道的基本术语压力管道的基本术语(1.3)(1.3)(13)(13)定定期期检检验验按按

11、有有关关管管理理规规程程(规规定定)所所规规定定的的年年限对管道进行的检验。限对管道进行的检验。(15)(15)可可燃燃流流体体在在生生产产操操作作下下可可以以点点燃燃和和连连续续燃燃烧烧的气体或可以气化的液体。的气体或可以气化的液体。(16)(16)有有毒毒流流体体这这类类物物质质泄泄漏漏到到环环境境中中，被被人人吸吸入入或或与与人人体体接接触触，如如治治疗疗及及时时不不致致于于对对人人体体造造成成不不易易恢恢复复的的危危害害。相相当当于于现现行行国国家家标标准准职职业业性性接接触触毒毒物危害程度分级中物危害程度分级中级及以下危害程度的毒物。级及以下危害程度的毒物。(17)(17)剧剧毒毒流

12、流体体相相当当于于现现行行国国家家标标准准职职业业性性接接触触毒毒物物危危害害程程度度分分级级中中级级危危害害程程度度的的毒毒物物。如如有有极极少少量量这这类类物物质质泄泄漏漏到到环环境境中中，被被人人吸吸入入或或与与人人类类接接触触，即即使使迅迅速速治治疗疗，也也能能对人体造成严重的和难以治疗的伤害的物质。对人体造成严重的和难以治疗的伤害的物质。南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 剧毒介质剧毒介质:是指是指被人吸入或与人体被人吸入或与人体接触时，进入人体接触时，进入人体的量小于或等于的量小于或等于4g即会引起肌体严重即会

13、引起肌体严重损伤或致死，即使损伤或致死，即使迅速采取治疗措施迅速采取治疗措施也不能恢复健康的也不能恢复健康的物质。物质。常用剧毒介常用剧毒介质分极度危害和高质分极度危害和高度危害两个级别度危害两个级别。高度危害高度危害介质有：介质有：三硝基甲苯、三硝基甲苯、铅及其化合物、二硫化碳、氯、丙烯铅及其化合物、二硫化碳、氯、丙烯腈、四氯化碳、硫化氢、甲醛、苯胺、腈、四氯化碳、硫化氢、甲醛、苯胺、氟化氢、五氯酚及其钠盐、镉及其化氟化氢、五氯酚及其钠盐、镉及其化合物、敌百虫、氯丙烯、钡及其化合合物、敌百虫、氯丙烯、钡及其化合物、溴甲烷、硫酸二甲酯、金属镍、物、溴甲烷、硫酸二甲酯、金属镍、甲苯二异氰酸脂、环

14、氧氯丙烷、砷化甲苯二异氰酸脂、环氧氯丙烷、砷化氢、敌敌畏、光气、氯丁二烯、一氧氢、敌敌畏、光气、氯丁二烯、一氧化碳、硝基苯、苯。化碳、硝基苯、苯。南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 极度危害极度危害介质有介质有：汞及其化合物、汞及其化合物、砷及其无机化合物、氯乙烯、铬酸盐、砷及其无机化合物、氯乙烯、铬酸盐、重铬酸盐、黄磷、铍及其化合物、硫重铬酸盐、黄磷、铍及其化合物、硫磷、羰基镍、八氟异丁酸、锰及其无磷、羰基镍、八氟异丁酸、锰及其无机化合物、氰化物。机化合物、氰化物。1.2 1.2 压力管道的基本术语压力管道的基本术语(1

15、.3)(1.3)(18)(18)公公称称直直径径用用标标准准的的尺尺寸寸系系列列表表示示管管子子、管管件件、阀阀门等口径的名义内直径。门等口径的名义内直径。表表9-6 管道元件公称通径管道元件公称通径DN (GB/T10471995)mm 3 6*8 10*15*20*25*32 40*50*65 80*90 100*125 150*175 200*225 250*275 300*325 350*375 400*425 450*475 500*4000mm。注：注：1.注有注有“*”者为常用公称直径者为常用公称直径；(19)(19)公公称称压压力力管管子子、管管件件、阀阀门门等等在在规规定定温

16、温度度允允许许承承受受的的以以标标准准规规定定的的系系列列压压力力等等级级表表示示的的工工作作压压力力。管管道道元件公称压力元件公称压力 PN(GB/T104890)MPa 0.05 0.1 0.25 0.4 0.6 0.8 1.0 1.6 2.0 2.5 4.0 5.0 6.3 10.0 15.0 16.0 20.0 25.0 28.0 32.0 42.0 50.0 63.0 80.0 100.0 125.0 160.0 200.0 250.0 335.0南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 1.2 1.2 压力管道的基本

17、术语压力管道的基本术语(1.3)(1.3)(20)(20)工工作作压压力力管管子子、管管件件、阀阀门门等等管管道道组组成成件件在在正正常常运运行条件下承受的压力行条件下承受的压力。(21)(21)设设计计压压力力在在正正常常操操作作过过程程中中、在在相相应应设设计计温温度度下下、管道可能承受的最高工作压力管道可能承受的最高工作压力。(22)(22)强强度度试试验验以以液液体体或或气气体体为为介介质质，对对管管道道逐逐步步加加压压，达到规定的压力，以检验管道强度和密封性的试验达到规定的压力，以检验管道强度和密封性的试验。(23)(23)泄泄漏漏性性试试验验以以气气体体为为介介质质，在在设设计计压

18、压力力下下，采采用用发发泡泡剂剂、显显色色剂剂、气气体体分分子子感感测测仪仪或或其其他他专专门门手手段段等等检检查查管管道道系统中泄漏点的试验。系统中泄漏点的试验。(24)(24)工作温度工作温度管道在正常操作条件下的温度管道在正常操作条件下的温度。(25)(25)设设计计温温度度管管道道在在正正常常操操作作过过程程中中，在在相相应应设设计计压压力力下，管道可能承受的最高或最低温度下，管道可能承受的最高或最低温度。南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 1.2 1.2 压力管道的基本术语压力管道的基本术语(1.3)(1.3)(

19、26)管道组成件管道组成件用于连接或装配管道的元件。它包括管件、用于连接或装配管道的元件。它包括管件、阀门、法兰、垫片、紧固件。以及膨胀接头、挠性接头、耐压阀门、法兰、垫片、紧固件。以及膨胀接头、挠性接头、耐压软软管、疏水器、管、疏水器、过滤过滤器和分离器等。器和分离器等。(27)(27)管道支承件管道支承件管道安装件和附着件的管道安装件和附着件的总总称。称。(28)(28)安安装装件件将将负负荷荷从从管管子子或或管管道道附附着着件件上上传传递递到到支支承承结结构构或或设设备备上上的的元元件件。包包括括吊吊杆杆、弹弹簧簧支支吊吊架架、斜斜拉拉杆杆、平平衡衡锤锤、松松紧紧螺螺栓栓、支支撑撑杆杆、

20、链链条条、导导轨轨、锚锚固固件件、鞍鞍座座、垫垫板板、滚滚柱柱、托托座座和滑和滑动动支架等。支架等。(29)(29)附附着着件件用用焊焊接接、螺螺栓栓连连接接或或夹夹紧紧等等方方法法附附装装在在管管子子上上的的零零件件，包包括括管管吊吊、吊吊(支支)耳耳、圆圆环环、夹夹子子、吊吊夹夹、紧紧固固夹夹板板和和裙裙式管座等。式管座等。(45)(45)热热应应力力指指管管道道在在温温度度变变化化时时发发生生的的长长度度变变化化在在管管道道上上产产生的应力，一般不考虑沿壁厚方向的温度梯度所引起的温差应力。生的应力，一般不考虑沿壁厚方向的温度梯度所引起的温差应力。南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲

21、座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 1.2 1.2 压力管道的基本术语压力管道的基本术语(1.3)(1.3)(47)(47)柔柔性性分分析析对对管管道道进进行行应应力力分分析析，判判定定柔柔性性是是否否满满足足要求的计算、判断的全过程。要求的计算、判断的全过程。(76)(76)热热态态紧紧固固防防止止管管道道在在工工作作温温度度下下，因因受受热热膨膨胀胀导导致致可拆连接处泄漏而进行的紧固操作。可拆连接处泄漏而进行的紧固操作。(77)(77)冷冷态态紧紧固固防防止止工工作作温温度度下下，因因冷冷缩缩导导致致可可拆拆连连接接处处泄漏而进行的紧固操作。泄漏而进行的紧固操

22、作。(79)(79)焊接应力焊接应力焊接过程中焊件内产生的应力。焊接过程中焊件内产生的应力。(80)(80)焊接残余应力焊接残余应力焊后残留在焊件内的焊接应力。焊后残留在焊件内的焊接应力。(81)(81)焊焊接接缺缺陷陷焊焊接接过过程程中中在在焊焊接接接接头头中中产产生生的的不不符符合合设设计或工艺文件要求的缺陷。计或工艺文件要求的缺陷。(82)(82)焊焊接接裂裂纹纹在在焊焊接接应应力力及及其其它它致致脆脆因因素素共共同同作作用用下下，焊焊接接接接头头中中局局部部区区域域的的金金属属原原子子结结合合力力遭遭到到破破坏坏而而形形成成新新界界面所产生的缝隙，它具有尖锐的缺口和大长宽比的特征。面所

23、产生的缝隙，它具有尖锐的缺口和大长宽比的特征。南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 1.3 1.3 压力管道的分类压力管道的分类(1.4.2)(1.4.2)压力管道根据不同的特性有各种不同的分类方法。压力管道根据不同的特性有各种不同的分类方法。表表1.2 1.2 管道分级管道分级(摘自摘自SHJ3501-2002)SHJ3501-2002)管道管道级别级别 适用范适用范围围 SHA 1.SHA 1.毒性程度毒性程度为为极度危害介极度危害介质质管道管道(苯管道除外苯管道除外)2.2.毒性程度毒性程度为为高度危害介高度危害介质质

24、的丙的丙烯腈烯腈、光气、二硫化碳和、光气、二硫化碳和 氟化氟化氢氢介介质质管道管道 3.3.设计压设计压力大于或等于力大于或等于10.0MPa10.0MPa输输送有毒、可燃介送有毒、可燃介质质管道管道 SHB SHB 1.1.毒性程度毒性程度为为高度危害介高度危害介质质管道管道 2.2.毒性程度毒性程度为为高度危害介高度危害介质质(丙丙烯腈烯腈、光气、二硫化碳和、光气、二硫化碳和 氟化氟化氢氢管道除外管道除外)3.3.甲甲类类、乙、乙类类可燃气体和甲可燃气体和甲A A类类液化液化烃烃、甲、甲B B 类类、乙、乙A A类类 可燃液体介可燃液体介质质管道管道 SHC 1.SHC 1.毒性程度毒性程

25、度为为中度、中度、轻轻度危害介度危害介质质 2.2.乙乙B B类类、丙、丙类类可燃液体介可燃液体介质质管道管道 SHD SHD 设计设计温度低于温度低于-29-29的低温管道的低温管道南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 剧毒介质剧毒介质:是指被人吸入或与人体接触时，进入人体的量是指被人吸入或与人体接触时，进入人体的量小于或等于小于或等于4g即会引起肌体严重损伤或致死，即使迅速采取即会引起肌体严重损伤或致死，即使迅速采取治疗措施也不能恢复健康的物质。常用剧毒介质分治疗措施也不能恢复健康的物质。常用剧毒介质分极度危害极度危害和

26、高度危害和高度危害两个级别。两个级别。高度危害高度危害介质介质有：三硝基甲苯、铅及其化合物、二硫有：三硝基甲苯、铅及其化合物、二硫化碳、氯、丙烯腈、四氯化碳、硫化氢、甲醛、苯胺、氟化碳、氯、丙烯腈、四氯化碳、硫化氢、甲醛、苯胺、氟化氢、五氯酚及其钠盐、镉及其化合物、敌百虫、氯丙烯、化氢、五氯酚及其钠盐、镉及其化合物、敌百虫、氯丙烯、钡及其化合物、溴甲烷、硫酸二甲酯、金属镍、甲苯二异钡及其化合物、溴甲烷、硫酸二甲酯、金属镍、甲苯二异氰酸脂、环氧氯丙烷、砷化氢、敌敌畏、光气、氯丁二烯、氰酸脂、环氧氯丙烷、砷化氢、敌敌畏、光气、氯丁二烯、一氧化碳、硝基苯、苯。一氧化碳、硝基苯、苯。南南 工工 大大压

27、力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 极度危害极度危害介质有：汞及其化合物、砷及其无机化合物、介质有：汞及其化合物、砷及其无机化合物、氯乙烯、铬酸盐、重铬酸盐、黄磷、铍及其化合物、硫磷、氯乙烯、铬酸盐、重铬酸盐、黄磷、铍及其化合物、硫磷、羰基镍、八氟异丁酸、锰及其无机化合物、氰化物。羰基镍、八氟异丁酸、锰及其无机化合物、氰化物。南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 2 2 压力管道常用管子材料选用原则压力管道常用管子材料选用原则 在进行压力管道设计时，管径经计算确定以后，就

28、要选择管子的材料。压力管道常用管子材料的使用是根据所输送介质的操作条件（如压力、温度）及其在该条件下的介质特性决定的。材料选择不当，会造成浪费或埋下事故隐患。如材料选择不当，会造成浪费或埋下事故隐患。如可以用普通材料的管子，选用了较昂贵材料的管子，可以用普通材料的管子，选用了较昂贵材料的管子，就增加了不必要的基建投资。该用耐酸不锈钢的场合就增加了不必要的基建投资。该用耐酸不锈钢的场合用了碳钢就会直接影响压力管道的正常运行，甚至留用了碳钢就会直接影响压力管道的正常运行，甚至留下祸根。所以在选择管子材料时，要求设计人员下祸根。所以在选择管子材料时，要求设计人员首先首先要了解管子的种类、规格、性能、

29、使用范围要了解管子的种类、规格、性能、使用范围，最好还，最好还要调查该管子在其他类似的压力管道的应用情况，再要调查该管子在其他类似的压力管道的应用情况，再根据以下的原则确定管子的材料。根据以下的原则确定管子的材料。南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 2.12.1管材优先选用原则管材优先选用原则(5.3.1)先考虑采用金属材料先考虑采用金属材料;再考虑非金属材料。再考虑非金属材料。金属材料优先选择钢制管材，金属材料优先选择钢制管材，后考虑选用有色金属材料后考虑选用有色金属材料。先考虑采用碳钢，先考虑采用碳钢，不适用时再选用不

30、锈钢。不适用时再选用不锈钢。先考虑焊接钢管，先考虑焊接钢管，不适用时再选用无缝钢管不适用时再选用无缝钢管。2.2 2.2 管材选择影响因素管材选择影响因素2.2.1 2.2.1 介质压力的影响介质压力的影响(5.3.2(5.3.2)输输送送介介质质的的压压力力越越高高，管管子子的的壁壁厚厚就就越越厚厚，对对管管子子材材料料的的要要求求一一般般也也越越高高。介介质质压压力力1.6MPa1.6MPa以以上上，可可选选用用无无缝缝钢钢管管或或有有色色金金属属管管。压压力力很很高高时时，如如在在合合成成氨氨、尿尿素素和和甲甲醇醇生生产产中中，有有的的管管子子介介质质压压力力高高达达32MPa32MPa

31、，一一般般选选用用2020钢钢或或15MnV15MnV的的高高压压无无缝缝钢钢管管。在在真真空空设设备备上上的的管管子子及及压压力力大大于于10MPa10MPa时的氧气管子，一般采用铜管和黄铜管。时的氧气管子，一般采用铜管和黄铜管。南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 介介质质压压力力在在1.6MPa1.6MPa以以下下时时，可可考考虑虑采采用用焊焊接接钢钢管管、铸铸铁铁管管或或非非金金属属管管子子。但但铸铸铁铁管管子子承承受受介介质质的的压压力力不不得得大大于于1.0MPa1.0MPa。非非金金属属管管子子所所能能承承受受

32、的的介介质质压压力力，与与非非金金属属材材料料品品种种有有关关，如如硬硬聚聚氯氯乙乙烯烯管管子子，使使用用压压力力小小于于或或等等于于1.6MPa1.6MPa；增增强强聚聚丙丙烯烯管管子子，使使用用压压力力小小于于或或等等于于1.0MPa1.0MPa；ABSABS管管子子，使使用用压力小于或等于压力小于或等于0.6MPa0.6MPa。对对水管水管，当水的压力在，当水的压力在1.0MPa以下以下时，通常采时，通常采用材料为用材料为Q235-A的焊接钢管；当水的压力的焊接钢管；当水的压力大于大于2.5MPa时，一般采用材料为时，一般采用材料为20钢的无缝钢管。钢的无缝钢管。南南 工工 大大压力管道

33、安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 2.2.1 介质压力的影响介质压力的影响(2)2.2.2 2.2.2 介质温度的影响介质温度的影响(5.3.3)(5.3.3)不同材料的管子，适用于不同的温度范围。不同材料的管子，适用于不同的温度范围。表表5.25.2 表表5.2 5.2 不同材料的管子，使用温度范围不同材料的管子，使用温度范围 材料牌号材料牌号 受压管子使用受压管子使用 材料牌号材料牌号 受压管子使用受压管子使用 温度范围温度范围 温度范围温度范围 Q235-AQ235-A 0 0250 250 纯钛纯钛 350 350 Q235-A 0 Q

34、235-A 0350 350 铝铝 -268 -268150150 20R -20 20R -20475 475 铜、黄铜铜、黄铜 -196 -196200200 20g -20 20g -20475 475 纯铝纯铝 120 120 16MnR -14 16MnR -14475 475 硬铝硬铝 140 140 16Mn -40 16Mn -40475 475 灰铸铁灰铸铁 250 250 0.5Mo 520 0.5Mo 520 球墨铸铁球墨铸铁 350 350 Cr18Ni9 -196 Cr18Ni9 -196700700 压压力力为为1.0MPa1.0MPa的的氢氢气气，当当氢氢气气的的

35、温温度度小小于于350350时时，一一般般采采用用2020无无缝缝钢钢管，当氢气的温度达管，当氢气的温度达351351400400时，一般采用时，一般采用15MnV15MnV或或12CrMo12CrMo无缝钢管。无缝钢管。南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 2.2.3 2.2.3 介质化学性质的影响介质化学性质的影响(5.3.4)(5.3.4)输送不同介质，采用不同的管材。输送不同介质，采用不同的管材。中性介质中性介质，可选用普通碳钢管；，可选用普通碳钢管；呈酸性或碱性呈酸性或碱性介质，就要选择耐酸或耐碱的管材。介质，就要

36、选择耐酸或耐碱的管材。强酸强碱与弱酸弱碱对管子的材料要求也不一样，强酸强碱与弱酸弱碱对管子的材料要求也不一样，酸或碱的浓度不同对管子的材料要求也有区别酸或碱的浓度不同对管子的材料要求也有区别。如输送水及水蒸汽，用碳钢材料的管子。如输送水及水蒸汽，用碳钢材料的管子。在在尿尿素素装装置置中中，输输送送二二氧氧化化碳碳的的管管子子，一一般般采采用用不不锈锈钢钢管管，因为二氧化碳遇水形成碳酸，碳酸对一般钢管有腐蚀作用。因为二氧化碳遇水形成碳酸，碳酸对一般钢管有腐蚀作用。发烟硫酸发烟硫酸可选用碳钢管子，可选用碳钢管子，稀硫酸稀硫酸就不得用碳钢管子，可采用硬铝管就不得用碳钢管子，可采用硬铝管。南南 工工

37、大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 2.2.4 管子本身功能的影响管子本身功能的影响(5.3.5)有些管子除需具备输送介质的功能有些管子除需具备输送介质的功能外，还要具有吸震的功能、吸收热胀冷外，还要具有吸震的功能、吸收热胀冷缩的功能，在工作状况下，能经常移动缩的功能，在工作状况下，能经常移动的功能。如民用液化石油气、氧气、乙的功能。如民用液化石油气、氧气、乙炔气在灌瓶的部位，管子常采用高压钢炔气在灌瓶的部位，管子常采用高压钢丝编织胶管，而不能使用移动不方便的丝编织胶管，而不能使用移动不方便的硬质钢管硬质钢管。南南 工工 大大压力管道

38、安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 2.2.5 2.2.5 压力降的影响压力降的影响(5.3.6)(5.3.6)管管子子的的材材料料初初步步选选定定以以后后，还还要要进进行行压压力力管管道道的的计计算算，确确定定管管子子内内径径。通通过过压压力力降降的的计计算算，看看选选用用的的材材料料是是否否符符合合要要求求。特特别别在在初初步步选选用用塑塑料料管子时，更要重视压力降的复核。管子时，更要重视压力降的复核。压压力力管管道道的的计计算算，在在工工程程设设计计中中，一一般般要要根根据据生生产产规规模模进进行行物物料料衡衡算算、能能量量衡衡算算和和设设

39、备备计计算算，初初步步确确定定物物料料流流量量。并并参参照照有有关关资资料料，假假定定一一个个物物料料流流速速，计计算算出出管管子子内内径径，查查手手册册或或标标准准，选选用用标标准准管管子子，通通常常选选用用的的标标准准管管子子内内径径应应等等于于或或略略大大于于计计算算出出的的管管子子内内径径。再再计计算算管管道道的的压压力力降。降。利用下式可以对各种情况进行计算：利用下式可以对各种情况进行计算：Q Q=D Du u (51)式中：式中：D D 内径内径(m)(m)；Q Q 容积流量容积流量(m(m)；流速流速(m(m)南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲

40、座 压力管道设计基础压力管道设计基础 流体在管道中流动压力降流体在管道中流动压力降(1)(1)管内摩擦压力降管内摩擦压力降(2)(2)局部压力降局部压力降(3)(3)上升管静压压力降上升管静压压力降(4)(4)加速度压力降加速度压力降 (5)(5)流体粘度引起的压力降流体粘度引起的压力降总压力降：考虑总压力降：考虑15%15%的裕量。的裕量。系统的总压力降，不能超过所选管道的额定压力；系统的总压力降，不能超过所选管道的额定压力；泵或压缩机的出口压力必须超过系统的总压力降，泵或压缩机的出口压力必须超过系统的总压力降，但不能超过所选管子及其附件的压力等级。但不能超过所选管子及其附件的压力等级。南南

41、 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 表表5.5.物料一般流速范围物料一般流速范围流体名称流体名称 流速范围流速范围(m/s)(m/s)饱和蒸汽饱和蒸汽 主管主管 支管支管 低压蒸汽（绝压）低压蒸汽（绝压）高压蒸汽高压蒸汽.（绝压）（绝压）一般气体（常压）一般气体（常压）车间换气通风车间换气通风 （主管）（主管）.（支管）（支管）风管距风机最远处风管距风机最远处 最近处最近处 真空管真空管 自来水自来水 主管，主管，(表压表压)支管，支管，(表压表压)易燃易爆液体易燃易爆液体 南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道

42、安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 钢管表号钢管表号 石石油油化化工工企企业业选选择择钢钢管管规规格格还还可可按按钢钢管管表表号号选选取取。中中国国石石油油化化工工总总公公司司标标准准SHJ405编编制制了了用用管管表表号号表表示示的的钢钢管管壁壁厚厚系系列列，作为配管用管的基本系列。作为配管用管的基本系列。管管表表号号表表示示具具有有相相同同承承压压能能力力的的一一组组管管子子，同同表表号号的的管管子子，承承受受压压力力的的能能力力相相同同，管管径径大大的的管管子子壁壁厚厚要要厚厚一一些些。如如同同为为表表号号 Sch.40的的 管管 子子,DN20的的 壁壁 厚厚 为为

43、 2.9、DN40的的 壁壁 厚厚 为为 3.6、DN200的的壁壁厚厚为为8.0。管管表表号号是是按按下下式式计计算算的的结结果果按按系系列列所所列列数数字圆整的结果。字圆整的结果。Sch.x=1000p/式中：式中：p管子的设计压力，管子的设计压力，MPa 管子材料的许用应力，管子材料的许用应力，MPa x x 管表号数值管表号数值 南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 例例例例：某某管管子子设设计计压压力力1.6 MPa，所所用用材材料料许许用用应应力力100 MPa，则，则 Sch.x=10001.6/100=161

44、00=16，查查表表应应选选用用Sch.20系系列列的的管管子子，DN100的的管管子子壁壁厚厚为为5.0mm、DN150的的壁壁管管子子厚厚为为5.6mm、DN200的的管管子壁厚为子壁厚为6.3mm。南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 sch.10,sch.20,sch.40,sch.60,sch.80,sch.100 sch.5s,sch.10s,sch.20s sch.40s,sch.80s,(管表号管表号Sch.有后缀有后缀s者，仅用于奥氏体不锈钢钢管者，仅用于奥氏体不锈钢钢管)3 3 压力管道组成件压力管道组成

45、件3.1 阀门阀门 3.2 管法兰密封组件管法兰密封组件 3.3 弯头、异径管、三通、活接头、丝堵弯头、异径管、三通、活接头、丝堵 3.4 视镜视镜、阻火器、过滤器、阻火器、过滤器南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 3.1 阀门阀门 3.1.1 常用阀门常用阀门南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 阀门用于启闭、节流及保阀门用于启闭、节流及保证管系和设备的安全运行等证管系和设备的安全运行等 选用阀门主要从装置无故选用阀门主要从装置无故障操作和经济二方面考

46、虑障操作和经济二方面考虑 阀门与管子的联接主要有阀门与管子的联接主要有法兰连接、螺纹连接、对焊连法兰连接、螺纹连接、对焊连接和承插焊连接接和承插焊连接 闸阀闸阀 闸阀的密封性能较截止阀好，流体阻力小，具有一定的调节性能闸阀的密封性能较截止阀好，流体阻力小，具有一定的调节性能 闸阀可按阀杆上螺纹位置分为明杆式和暗杆式两类。从闸板的结构闸阀可按阀杆上螺纹位置分为明杆式和暗杆式两类。从闸板的结构特点又可分为楔式与平行式两类特点又可分为楔式与平行式两类 南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 截止阀截止阀 截止阀截止阀与闸阀相比，其调

47、节性能好，密封性能差，结构简单，制造维修方与闸阀相比，其调节性能好，密封性能差，结构简单，制造维修方便，流体阻力较大，价格便宜。适用于蒸汽等介质，不宜用于粘度大、含有便，流体阻力较大，价格便宜。适用于蒸汽等介质，不宜用于粘度大、含有颗粒易沉淀的介质，也不宜作放空阀及低真空系统的阀门颗粒易沉淀的介质，也不宜作放空阀及低真空系统的阀门 南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 节流阀节流阀 节流阀的外形尺寸小、节流阀的外形尺寸小、质量轻、调节性能较盘形截质量轻、调节性能较盘形截止阀和针形阀好，但调节精止阀和针形阀好，但调节精度不高，

48、由于流速较大，易度不高，由于流速较大，易冲蚀密封面。适用于温度较冲蚀密封面。适用于温度较低、压力较高的介质，以及低、压力较高的介质，以及需要调节流量和压力的部位，需要调节流量和压力的部位，不适用于粘度大和含有固体不适用于粘度大和含有固体颗粒的介质。不宜作隔断阀颗粒的介质。不宜作隔断阀 南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 止回阀止回阀 止回阀按结构可分止回阀按结构可分为升降式和旋启式两种为升降式和旋启式两种 升降式止回阀较旋升降式止回阀较旋启式止回阀的密封性好，启式止回阀的密封性好，流体阻力大，卧式的宜流体阻力大，卧式的宜装

49、在水平管线上，立式装在水平管线上，立式的应装在垂直管线上的应装在垂直管线上 旋启式止回阀不宜旋启式止回阀不宜制成小口径阀门。它可制成小口径阀门。它可装在水平、垂直或倾斜装在水平、垂直或倾斜的管线上。如装在垂直的管线上。如装在垂直管线上，介质流向应由管线上，介质流向应由下向上下向上 南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 升降式止回阀升降式止回阀南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 旋启式止回阀旋启式止回阀南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安

50、全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 球阀球阀 球阀的结构简单、球阀的结构简单、开关迅速、操作方便、开关迅速、操作方便、体积小、质量轻、零体积小、质量轻、零部件少、流体阻力小、部件少、流体阻力小、结构比闸阀、截止阀结构比闸阀、截止阀简单，密封面比旋塞简单，密封面比旋塞阀易加工且不易擦伤。阀易加工且不易擦伤。适用于低温、高压及适用于低温、高压及粘度大的介质，不能粘度大的介质，不能作调节流量用作调节流量用 南南 工工 大大压力管道安全技术基础专题讲座压力管道安全技术基础专题讲座 压力管道设计基础压力管道设计基础 柱塞阀柱塞阀 柱塞与密封圈间采用柱塞与密封圈间采用过盈配合，通过调节阀