管道压力等级的选取.docx

5管道压力等级压力管道的组成件一般都是标准件，因此压力管道组成件的设计主要是其标准件的选用，管 道压力等级的确定也就是其标准件等级的确定管道的压力等级包括两部分：以公称压力表示的标准管件的公称压力等级；以壁厚等级表示的的标准管件的壁厚等级管道的压力等级：通常把管道中由标准管件的公称压力等级和壁厚等级共同确定的能反映管 道承压特性的参数叫做管道的压力等级而习惯上为简化描述，常把管道中管件的公称压力 等级叫做管道的压力等级压力等级的确定是压力管道设计的基础，也是设计的核心它是压力管道布置、压力管道应 力校核的设计前提条件，也是影响压力管道基建投资和管道可靠性的重要因素5・1设计条件工程上，工艺操作参数不宜直接作为压力管道的设计条件，要考虑工艺操作的波动、相连设 备的影响、环境的影响等因素，而在工艺操作参数的基础上给出一定的安全裕量作为设计条 件这里所说的设计条件主要是指设计压力和设计温度管道的设计压力：应不低于正常操作时，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公称压力等级的条件设计压力确定：考虑介质的静液柱压力等因素的影响，设计压力一般应略高于由（或）外压与温 度构成的最苛刻条件下的最高工作压力。

a. 一般情况下管道元件的设计压力确定一般情况下，为了操作上的方便，在此不妨采用压力容器的做法，即在相应工作压力的基础 上增加一个裕度系数表5-1 一般情况下管道元件的设计压力确定工作压力Pw(MPa)设计压力P(MPa)Pw <1.8P= Pw+0.181.8〈Pw <4.0P= 1.1Pw4.0〈Pw <8.0P= Pw+0.4Pw〉8.0P=1.05 Pw探当按该原则确定的设计压力会引起管道压力等级变化时，应判断该工作压力是否就是 由内压或外压)与温度构成的最苛刻条件下的最高工作压力，如果是，在报请有关技术负责人 批准的情况下，设计压力可取此时的最高工作压力，而不加系数b. 管道中有安全泄压装置时,管道中有安全泄压装置时预示着该管道在运行过程中有出现超出其正常操作压力的可能设 置安全泄压装置(如安全阀、爆破片等)的目的，就是在系统中出现超出其正常操作压力的情况 时，能将压力自动释放而使设备、管道等系统的硬件得到保护此时管道的设计压力应不低 于安全泄压装置的设定压力c.管道中有高扬程的泵对于高扬程的泵，尤其是往复泵，在开始启动的短时间内，往往会在第一道切断阀之前的管 道和泵内产生一个较高的封闭压力，有时这个封闭压力会达到一个很大的值。

此时泵的出口 管道，其设计压力应取泵的最大封闭压力值d. 真空系统真空系统管道承受的压力就是其外部的大气压力，故其设计压力应取O.IMPa外压;e. 与塔或容器等设备相连的管道与塔或容器等设备相连的管道其设计压力应不低于所连设备的设计压力当管道内有较高的 液体液柱时，还应考虑该液体静压头的影响事实上，对于管道来说，其受力要比设备复杂, 这是因为它除受介质载荷之外，还往往遭受到由于管道的热胀冷缩而产生的管系力等因此, 管道的设计压力一般应不低于设备的设计压力5.1.2设计温度管道的设计温度:应不低于正常操作时,由内压（或外压）与温度构成的最苛刻条件下的温度最苛刻条件:指导致管子及管道组成件最大壁厚、最高公称压力等级或最高材料等级的条件设计温度的确定:考虑环境、隔热、操作稳定性等因素的影响，设计温度应略高于由内压或外 压）与温度构成的最苛刻条件下的最高工作温度a. 一般情况下管道元件的设计温度确定一般情况下为了操作上的方便，在此不妨也采用压力容器的做法，在相应工作温度的基础上 增加一个裕度系数（除法兰和螺栓以外）表5 —2 —般情况下管道元件的设计温度确定工作温度Tw(°C)设计温度T(C)-20〈Tw <15T= Tw-5（最低取一20）15〈Tw <350T= Tw+20Tw>350T= Tw+（5 〜15）※当按该原则确定的设计温度会引起管道压力等级或材料变化时，应判断该工作温度是否亠1、l=t . r . /—P* x I__.、，口 1-?-^ _LZ-^ XZ- l=t 亠订 H tt \ ―,_•- f f ）—t 、 . - > i~f ［、・ f t . 11—t 、 「- 广亠、/■ （ t r、就疋田内压(或外压)与温度构成的最苛刻条件|、的最冋工作温度，如果疋，在报请有天技术 负责人批准的情况下，设计温度可取此时的最高工作温度，而不加系数。

法兰、垫片的设计温度不低于最高工作温度的90 %；螺栓、螺母的设计温度应不低于最高工作温度的80 %b. 夹套或外伴热管道对于夹套或外伴热的管道当工艺介质温度高于伴热介质温度时，其设计温度按上表选取；当 工艺介质温度低于伴热介质温度时，对夹套伴热取伴热介质温度为设计温度，而对外伴热则 取伴热介质温度减10 °C与工艺介质温度二者的较大值为设计温度；c. 安全泄压管道安全泄压管道取排放时可能出现的最高或最低温度为设计温度；d. 蒸汽吹扫的管道采用蒸汽吹扫的管道当介质温度高于吹扫蒸汽的温度时，则按介质温度根据上表确定其设计 温度当介质温度低于吹扫蒸汽温度时，应视具体情况而定例如，按介质温度选取的管道 及其元件不能承受吹扫介质的条件时，应适当提高等级以适应吹扫介质条件e. 多种工况下工作的管道同一根管道，如果在两种或两种以上工况条件下工作时，其设计温度应取与内压或外压）构成 的最苛刻条件下的最高工作温度，并对其它工况进行校核f. 临氢管道临氢操作的管道，在查Nelson曲线时，应取设计温度再加30〜50 °C作为查曲线的温度参数值 这是因为Nelson曲线为统计值，在邻近曲线下方选材时而出现氢损伤的实例也曾发生过；g. 带衬里的管道带隔热耐磨衬里的管道，其金属部分的管道设计温度应经计算或实测确定。

一般情况下，宜 取250 C作为设计温度；h. 管系应力计算时在进行有弹簧支架 的管系应力计算时,宜取介质的正常工作温度作为计算参数壁厚（mm）偏差值（％）5・2影响管道压力等 级确定的因素力值5.3.2腐蚀余量腐蚀余量是考虑因 介质对管道的腐蚀 而造成的管道壁厚 减薄，从而增加的管 道壁厚值它的大小直接影响到管道壁 厚的取值，或者说直接影响到壁厚等级 的确定目前我国尚没有一 套有关各种腐蚀介 质在不同条件下对 各种材料的腐蚀速 率数据，因此，工程 上大多数情况下仍 是凭经验来确定其 腐蚀余量的许多国内外的工程公司或 设计院通常都将腐 蚀余量分为如下四 级：a.无腐蚀余量对一 般的不锈钢管道多 取该值；b.l.6mm腐蚀余量 对于腐蚀不严重的 碳素钢和铬钼钢多 取该值；表5 —3 常用标准 的壁厚偏差值材料标准GB/T8163<20+15， —10, +12， -5， —10GB/T14976<15+15，—12.5>15+20， —155.3.4焊 缝系数金属的 焊接过 程，实 质上是 一个冶金过程，其组织带有明显 焊接方法 接头形式 焊缝型式 检验型式 焊缝系数的铸造 组织特 征一 般情况 下，铸 造组织 缺陷较 多，材 料性能 也有所 下降。

对于有纵焊缝无RT0.8单面对焊直线或螺旋形10%RT0.9100%RT1.03电弧焊无RT0.85双面对焊直线或螺旋形10%RT0.9100%RT1.0RT 射线探伤5・3・5设计寿命a. 设计寿命与压力管道的腐蚀余量有关对于均匀腐蚀来说，当知道其年腐蚀速率后，根据预定的设计寿命，就很容易算出其应取的 腐蚀余量了b. 设计寿命还与交变应力作用的荷载变化次数、氢损伤的孕育时间、断裂因子的扩展期 等影响因素有关，c. 与压力管道的一次性投资、资金代尝期和技术更新周期有关d. 美国一杂志上推荐的设计使用寿命为:碳钢为5年；铬钼钢和不锈钢为10年SH3059标准规定的设计寿命为15年国外的一些工程公司对总承包项目规定一般为10年；非总包项目一般为15年，以便从中获取 较大的利润5.4常用压力管道器材的设计标准1) GB50316-2000《工业金属管道设计规范》2) GB50251-94《输气管道工程设计规范》3) GB50253-94《输油管道工程设计规范》4) GB50028-93《城镇燃气设计规范》（1998年版）（2002年局部修订条文）；5) GB50030-91《氧气站设计规范》6) SH3059-2001《石油化工管道设计器材选用通则》；7) SH3064-1994《石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收》；8) HG/T20646《化工装置管道材料设计规定》。