管道设计技术规定.docx
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管道设计技术规定
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管道设计技术规定
SH/P20-2005管道设计技术规定
SH/P21-2005装置布置设计技术规定
SH/P22-2005管道布置设计技术规定
上海化工设计院有限公司
二OO五年三月
管道设计技术规定
SH/P20-2005
上海化工设计院有限公司
二OO五年三月
管道设计技术规定
1总则
本规定包括：
管道设计、材料、制造、安装、检验和试验的要求。
本规定为管道布置、管件材料和管道机械的设计原则，各项目的管道设计应符合本规定的要求。
2设计
概述
为经济地、合理地选择材料，管道应按其使用要求各自分类，任何一类管道使用的范围应考虑：
腐蚀性、介质温度和压力等因素。
设计条件和准则
在设计中应考虑正常操作时，可能出现的温度和压力的最严重情况，并在管道一览表或流程图上加以说明。
操作介质温度<38℃不保温的金属管道的设计温度同介质温度，内部或外部保温的管道应依据传热计算或试验确定。
在调节阀前的管道（包括调节阀）压力应按最小流量下（关闭或节流时）来设计。
而在调节阀后的管道，应按阀后终了的压力加上摩擦和压头损失来设计。
对于按照正常操作条件下，不同的温度和压力（短时的）进行设计时，不应包括风载和地震载荷。
非受压部件包括管架及其配件或管道支撑构件的基本许用应力应与受压部件相同。
管道的腐蚀度，应按具体介质来确定。
通常对碳钢和铁素体合金钢的工艺管道应至少有1mm的腐蚀度，对于奥氏体合金钢和有色金属材料一般不加腐蚀余量。
管道尺寸确定
管子的尺寸依据操作条件而确定。
必要时，考虑按正常控制条件下计算的管道和设备的摩擦和25%流量的余量，但下列情况除外：
（1）泵、压缩机、风机的管道尺寸，按其相应的能力确定（在设计转速下能适应流量的变化要求）同时要估计到流量到0的情况。
当机器的最大能力超过工艺要求的最大能力时，管道的设置不能按机器最大能力计算。
（2）循环燃油系统，应按设备设计要求的125%流量考虑，以使其有25%的循环量。
（3）间断操作的管道（如开车和旁路管道）的尺寸，应按可利用的压力降来设计。
一般不采用特殊尺寸的管道如：
DN32（1″）、DN125（5″）、DN175（7″）等。
对于这种尺寸的设备接管口，应由一个适合的管件把标准管和设备接管口连起来。
管道的布置
管道的布置要有一定的绕性，以降低管道的应力和推力。
一般管道均沿管架水平敷设，有坡度要求的管道，根据坡度要求单独支承。
输送无腐蚀性介质的管道一般配置在有腐蚀性介质管道的上面；有保温的管道一般配置在无保温的管道的上面。
安全阀（驰放阀）和放空管的配置应符合下述要求：
（1）安全阀（驰放阀）和放空阀应选择在管道的最高位置处。
（2）排放有毒性气体或可燃气体的放空管的排出高度，应符合相应的设计规定。
管道的方向改变、相交及变径
管道的方向改变、相交及变径应优先采用对焊管件（弯头、三通、异径管），带法兰的管件用于需要经常检修、拆卸的地方。
管道方向的改变通常采用弯头、弯管、焊制管弯头（虾米腰）。
（1）对焊弯头的弯曲半径一般采用倍公称直径。
（2）弯管的最小弯曲半径通常按～4倍公称直径计。
（3）焊制管弯头（虾米腰）：
a）一节焊制管弯头（虾米腰）：
应尽量少采用，通常用于空气压缩机吸入管道和放空管道。
b）二节焊制管弯头（虾米腰）：
用于大直径的低压工艺管道及公用工程和辅助工程中钢制的污水管道。
c）四节焊制管弯头（虾米腰）：
用于气体和液体中带有固体磨损物的内衬管道。
d）工艺管道上常用三节焊制管弯头（虾米腰）。
管道的相交通常采用标准的三通管件或焊接支管管件。
（1）90°的管道的连接一般应采用标准的三通管件。
对于在市场上得不到的某些尺寸的三通，可采用焊接支管，并使用管箍、支管台或根据管机专业的要求进行加强。
（2）除非有特殊要求，管道一般不采用非90°相交。
非90°的相交管可采用焊接支管制成，并应根据管机专业的要求进行加强。
管道的变径通常采用标准的异径管管件,对于在市场上得不到的某些尺寸的异径管管件,可用相同材料的板材通过卷板、焊接来制成锥型异径管，或采用多级标准的异径管来进行变径。
管架
需要经常拆卸（如机械清洗）的管子应装有永久性的固定的支承，以便适应拆卸的要求。
不保温的管子可直接放在管架上，也可用吊架吊在比它尺寸大的管子上。
保温管道不能直接放在管架上，必须有管托并应采取措施对保温层加以保护。
阀门
泵、透平和压缩机上的切断阀应装在下述位置：
（1）泵的进口和出口管道上。
（2）设备的填函油、冲洗油和冷却水等辅助管道上。
（3）在冻结气候下，室外高位供水管道的支管上。
（4）在系统操作期间，需要拆卸设备的所有辅助管道。
在蒸汽管道上切断阀应装设在下述位置：
（1）去蒸汽驱动设备的蒸汽管道上。
（2）在蒸汽驱动的有压管道上。
（3）蒸汽驱动机在运行期间，可能有定期的停车，从靠近该机到抽真空蒸汽排放设备的管道上。
在直接用火加热的炉子或加热器的燃料供给主管道，切断阀应设在远离设备，并且在事故下可以接近操作的地方。
一般调节阀组应包括旁通阀和切断阀；切断阀的作用是为调节阀检修时关闭管道之用，一般采用闸阀；旁通阀的作用是为调节阀检修时作调节流量之用，一般采用截止阀，旁通阀的尺寸一般同调节阀。
在系统操作期间可拆卸的设备，应装设单独的切断阀和导淋阀或放空导淋阀，并加设盲板。
当离心式压缩机或泵出口至一个系统中，且该系统中的液体或气体可能倒流入压缩机或泵时，应在压缩机、旋转泵、直立式离心泵和多级卧式离心泵各出口管道上装设止回阀；并联经常操作的泵、应有各自的止回阀。
连接在工艺设备（或管道）上的蒸汽吹扫管道应有止回阀。
当装一个切断阀时，止回阀应装在靠近设备（或管道）的阀门下游一侧，当装设一对切断阀时，止回阀应装在切断阀的中间并靠近下游的切断阀位置上。
阀门的类型和结构
通常应是闸阀、截止阀、球阀、旋塞阀等，在特殊情况下可使用其他型式的阀门如：
蝶阀、隔膜阀、针形阀等。
盲板
下列情况应在管道上装盲板：
（1）除仪表、阀门、蒸汽疏水器外的设备，须在不影响操作的情况下，要定期维修、检查或调换，当切断阀处的压力≥（40kgf/cm2），温度≥70℃时与管道连接处设置盲板。
（2）连接炉子的管道当允许和炉子同时试压时在管道尽可能长的位置上设置盲板。
（3）界区外连接到界区内的工艺管道和燃料管道，当装置在停车期间该管道仍在使用时，应在管道上设置切断阀及盲板。
放空、导淋和取样口
对于所有不能自行放空和导淋的设备，应装设放空和导淋阀门，一般应装在设备管口上，但当设备和放空导淋口间没有阀门和盲板时，可以装在管道上。
管径≥DN50管道的放空应设在管道上部的高点，而导淋则设在所有管道下部的低点，并如下述：
（1）当操作需要时要设置阀门。
（2）水压试验时装丝堵（不设阀门）。
放空、导淋和取样接口除下列情况外最小应为DN15。
（1）所有由设备接出的管子应是设备接口的尺寸。
（2）凡含有腐蚀性介质或在常温下是高粘度的介质管道，其接管最小尺寸是DN25。
连接容器的放空和导淋按下表给出最小尺寸。
用于容器上放空、导淋管的最小尺寸
容器的容积m3
放空和导淋管的最小尺寸
放空
导淋
≤
DN25
DN25
～6
DN25
DN32
6～17
DN25
DN50
17～70
DN32
DN80
>70
DN50
DN80
用单阀的放空和导淋管道，一般应在阀后装设板法兰盖或堵头，下列情况除外：
（1）输送不挥发介质的泵壳的放空导淋，应以管子沿泵的底板引至明沟或下水道。
（2）输送接近闪点介质的泵壳的放空，应以管道接至冷却器，并由冷却器引至地沟，或接至操作管道，或接至驰放和泄压管道等其他安全的地方。
在燃气供给管道和具有在40℃时压力≥（cm2）气压的管道，在操作期间用的放空和导淋管应接至一个密闭系统或通过密封接入下水道。
用于热介质的管道或设备的取样接口，要设置冷却器，一个冷却器可供一个或一组取样口使用。
对于在常温下是高粘度的介质，或一组取样口共用一个冷却器的情况下，取样口应设置蒸汽或其他介质的清洗措施，以清洗取样接口和冷却器。
排放、置换和清洗
应采取措施从容器和热交换器连接管道排放全部的操作液体，尽可能利用工艺管道和泵或其他有压蒸汽和气体介质来实现，否则应设置其他辅助的排出系统。
在热交换器上放空和导淋管的尺寸最小应是DN32。
当工艺设备需要置换时，以蒸汽或惰性气体为介质，除对蒸汽和惰性气体另有规定外，一般情况可按下面提供的方法进行设置：
（1）当容器设计温度在0℃以上，容器容积在3～140m3应设有DN25接口和蒸汽软管相连接，当容器容积大于140m3应以DN32管道接至蒸汽源。
（2）当容器设计温度≤0℃，对于所有容积的容器都设有DN25接口，可以接惰性气体的气源。
（3）对于液体或液体蒸汽炉管，应在炉子给料泵出口管道装设DN32蒸汽软管接口。
当有清洗的使用要求时，工艺设备应有清洗和注水接口。
（1）不需经常维修的容器，应在给水管出口和容器导淋接口备有软管连接。
（2）需经常维修的容器，应备有永久性的、连接水源的接管。
消防、公用、灭火和防护加热用蒸汽
炉子的燃烧室、集管箱和炉顶空间宜备有消防蒸汽接管，并以远离炉子区域的阀门来控制。
输送易燃液体和可燃性气体的泵和压缩机的密闭厂房内，宜设有蒸汽消防管，并应在建筑物外控制。
对于排放烃类气体到大气中去的驰放阀出口管道宜设置灭火用的蒸汽管道，并由地面上控制。
对于灭火、消防、吹熄、公用软管和防护性加热用蒸汽，应由一个单独的系统与工厂界区的蒸汽总管相接。
如果工厂蒸汽系统，在正常情况下保持有～（～9kgf/cm2）之间压力时，可不设置单独的蒸汽系统。
蒸汽疏水器和分离器
来自蒸汽系统收集器的冷凝液的排放，应设置疏水器。
直接排放蒸汽的疏水器，其上游应设切断阀，排至冷凝液收集器的疏水器，应设上、下游切断阀。
来自真空蒸汽系统的冷凝液，可借助闪蒸返回蒸发系统或被喷射泵移走。
每组采用饱和蒸汽操作的透平和每组用蒸汽驱动的往复式压缩机的蒸汽管道上，应设置蒸汽分离器。
粗滤器和过滤器
为保护下述设备应在管道上装设永久性的粗滤器：
（1）在所有泵的吸入管道上。
（2）蒸汽透平和蒸汽的入口管道上。
（3）泵和压缩机密封、填函、冲洗油和冷却水供给管道上。
（4）从工艺设备吸入的所有压缩机的入口。
（5）在燃咀的燃料油供给主管道上。
（6）在液压设备的液压油供给管道上。
（7）在气动设备的空气供给管道上。
（8）在排放气体或空气用限流孔板的气体或空气管道上。
在开车前，在泵吸入管道的永久性粗滤器网上，应在现场盖以临时性的较细的滤网材料，当开车全部完成后再拆去。
在空气干燥器的空气管道上游，应设置过滤器以除去空气中凝结的水雾。
空气压缩机和鼓风机的入口应装设吸滤器。
在有毒、酸碱介质的各种管道和设备附近应设有事故淋浴洗眼器。
剧毒介质管道
剧毒（极度危害、高度危害）介质管道应根据实际操作情况确定管道阀门、法兰等密封面的压力等级并提高一档，且不得低于。
剧毒（极度危害、高度危害）介质管道应根据压力等级、操作情况确定管道阀门、法兰等密封面形式，如突面（RF）、凹凸面（MFM）、榫槽面（TG）等，并选用相应的垫片。
3.管道材料
管道材料应根据所输送的流体的设计温度和压力进行选择，并应符合有关标准、规定的要求。
选择材料时应考虑由于设备（如热交换器、疏水器）、阀门（调节阀、节流阀）等而出现的压力、温度的变化，上游切断阀、旁通阀应符合上游条件；下游切断阀应根据下游条件和短时期的上游条件来确定。
公称直径≤DN80的饮用水和仪表空气的管道应采用镀锌的管子和管件（或采用非金属材料）以保证管道的清洁。
除有特殊要求，一般不允许使用铜和铜合金材料。
4.管道焊接、检验和试验
管道焊接、检验和试验应执行HG20225-95《化工金属管道工程施工及验收规范》或GB50235-1997《工业金属管道工程施工及验收规范》、GB50236-1998《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》中的有关规定。
石化行业项目有毒、可燃介质管道可执行SH3501—2002《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》。
各项目可根据实际情况，制定自己相应的管道焊接、检验和试验规定，但其规定不得低于GB50235-1997《工业金属管道工程施工及验收规范》、GB50236-1997《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》中相应条文的要求。
装置布置设计技术规定
SH/P21-2005
上海化工设计院有限公司
二OO五年三月
装置布置设计技术规定
1、总则
本规定包括工艺装置布置的一般要求、确定标高、操作平台和道路或通道的最小宽度及净空、进出通道、通向大气的排放口高度、管道、管沟和窨井、地沟和下水道、铺砌和坡度以及工艺装置内其它的有关项目等内容。
2、设计
工艺装置布置的一般要求
主导风向
工艺装置布置设计应考虑主导风向。
主导风向将直接影响加热炉、压缩机室及控制室等的位置。
从设备上泄漏的可燃气体或蒸汽不应吹向加热炉，故加热炉应位于上风向或侧风向。
加热炉烟囱排出的烟气不应吹向压缩机室或控制室。
工艺要求
设备的物料流动顺序由工艺流程图确定，凡是真空、重力流及固体卸料等要求抬高设备时，工艺专业应在工艺流程图中明确注明，设备布置专业一律按照管道及仪表流程图（PID）的标高要求布置设备。
工艺流程图除提供温度、压力、流体介质和流量外，并应提示关键管道和合金管道的配管要求，以利于集中组合布置，从而缩短管道。
（1）应按照GB50160-1992（99修订版）《石油化工企业设计防火规范》和GBJ16-1987（2001年局部修订版）《建筑设计防火规范》确定生产装置内设备、建筑物、构筑物的防火间距。
（2）对有火灾危险的厂房、框架、设备和管廊，在设备及管道漏出易着火物料的地方，可采用固定式、半固定式水蒸汽或惰性气体灭火，其操作阀门应放在事故发生时宜于操作的地方。
（3）通向设备的所有道路出入口，也可作为消防设备的通道。
装置内消防车通道的净空不应小于。
（4）易燃、易爆的设备宜与其它的工艺设备分开布置或相隔一条道路。
在特定的条件下，在危险设备的三边设置防爆墙，其敞开的一边，应面对工厂的空地。
（5）明火设备要远离泄漏可燃气体的设备，有多台明火设备时，应将其集中布置在装置的边缘，并位于上风向。
（6）热的设备和管道应位于操作人员不能触及的地方，或采用切实的防烫措施。
（7）凡有腐蚀性质的设备，通常是集中布置并设围堰，地面作耐腐蚀铺砌及排水系统。
必要时，在设备附近设事故淋浴、洗眼设施。
（8）装置内要有安全通道，以便发生事故时疏散人员，安全通道上不得有障碍物及6m以上的一端封闭的狭长地带。
（9）装置内应设安全直梯，每段的安全直梯应位于容易接近和相互之间易见的范围内。
操作要求
装置布置要为操作人员创造一个良好的操作条件，主要包括：
操作和检修通道、合理的设备间距和净空高度、必要的平台、楼梯和安全出入口，尽可能地减少对操作人员的污染和噪音等。
控制室是操作的核心地带，故控制室的位置相当重要。
有两种方案：
（1）控制室应位于操作的中心地，而且尽可能靠近主要设备的操作地带。
它不应靠近震动设备，因为对仪表有影响，也不要放在有易燃、易爆介质、粉尘和水汽散发的场所。
（2）控制室应位于装置主要操作区附近，装置边界线的内侧，受污染、噪声的影响较小的地方。
设备的安装和检修
设备的安装和检修应尽量采用可移动式的起吊设备。
在布置阶段要考虑以下几点：
（1）道路的出入口要方便吊车的出入；
（2）搬运及吊装所需的占地面积和空间；
（3）设备内构件及填充物（如催化剂、填料）等的搬运和装卸；
（4）在定期大修时，能对所有设备同时进行维修工作；
（5）对换热器、加热炉等的管束抽芯要考虑有足够的场地，应避免拉管束时延伸到相邻的通道上。
对压缩机等转动设备的部件更换及驱动机的检修、更换也要提供足够的拆卸区；
（6）设备的端头和侧面与建、构筑物的间距应根据便于拆卸部件和维修设备的需要而定，其所需间距的最小值如下：
a
相邻两泵的间距
750mm
b
相邻两压缩机的间距
1200mm
c.
两排泵的间距
1800mm
d.
两排压缩机的间距
2400mm
e.
设备与建筑物墙壁、墙垛或柱的间距
750mm
外观
在满足上述，，，，条五项基本要求的前提下，装置的外观则依靠设计人的精心布置。
装置的外观往往给参观者留下深刻的印象，外观整齐还可减少操作人员的误操作。
为了外观整齐，在“布置式样”上要注意如下几点：
（1）成排布置的塔，人孔方位一致，最好朝向道路。
人孔的标高尽可能取齐，以便设置联合平台；
（2）泵群要排列整齐，推荐以泵端出入口中心线取齐；
（3）换热器群要排列整齐，推荐以管箱接管中心线取齐；
（4）所有容器或贮罐，在基本符合物流顺序的前提下，尽量以直径大小分组排列。
通常，容器上的配管应垂直上下，不应有歪斜、偏置。
在化工生产中，常见的设备主要有塔、容器、换热器、加热炉、贮槽、泵、压缩机等。
这些设备的布置设计以及这些设备的运输吊装、固定设计，管廊、贮罐区的布置设计的要求见HG20546-92《化工装置设备布置设计技术规定》中的有关规定。
标高
表1标高（包括灌浆）注①②
项目
距基准点的高度（室外）mm
室外（注③）m
室内（封闭和开敞式建筑物）m
室内外地坪
高点
-200
注⑤
低点
-350
柱脚的底板底面（基础顶面）
0
离心泵的底板底面注④
0
卧式容器和
换热器
底面
400
立式容器和
底面
0
特殊设备
设备环形底座或
支腿的底面
0
炉子底板
的底面
炉墙或燃烧室
燃烧室底部。
炉底
需要操作通道的
2250
燃烧室底部。
炉底
1000
不需要操作通道的
装于滑动底板上的鼓风机、往复泵、卧式和立式的压缩机等
按需要
按需要
按需要
注：
①所有标高均按±的基准，与这个标高相适应的绝对标高由总图专业在设计中确定。
②所有用于设备和结构的混凝土支承标高（除斜梯和直梯外）已包括至少25mm的灰浆高度。
③与敞开的建筑物连接的砌面的边缘应同建筑物地面的边同一标高，并且有向外的坡度，而且这个地面的坡度应从厂房向外坡。
④小尺寸的泵，例如比例泵、注射泵和其他小齿轮泵，可以将基础的顶面标高适当提高。
⑤有腐蚀厂房的室内标高为，对降雨强度大的地区，室内标高可根据实际情况决定。
操作平台和道路、铁路、通道的最小宽度及净空尺寸
本规定对各类设备的操作和检修通道提出了要求，见下表：
表2操作平台和道路、铁路、通道的最小宽度及净空尺寸
序号
项目
位置
尺寸mm
1
道路
主要通行道路净空高度（要通过较大的维修车辆）
5500注①
2
主要通行道路的宽度
7000～9000
3
次要道路和泵区的通道的净空高度
3300～4500
4
泵区的通道宽度
3000
5
次要道路的宽度
3500～7000
6
铁路
铁路上面的净空高度（从钢轨顶算起）
6000
7
从铁路中心线到露天设备轮廓侧向的净距离
2440
8
建、构筑物
的进出通道、走道和检修所需的空间
操作平台、人行通道、走廊和操作区净空高度
2500注②
9
斜梯宽度
700
10
斜梯平台宽度（顺斜梯的方向）
>800
11
经常操作的通道
1000
12
设备检修和操作通道
1800
13
建、构筑物
的进出通
道、走道和
检修所需的
净空尺寸
设备周围仅有配管，不操作的通道宽度（在地面或楼面上）
750
14
一般操作平台的宽度
800
15
炉子和楼面供维修用操作平台
750
16
人孔距平台栏杆或障碍物
900
17
斜梯一个梯段间休息平台的垂直间距
5500（最大）
18
直梯一个梯段间休息平台的垂直间距
9000（最大）
19
成对布置的换热器或其它设备法兰之间需要的最小维修所需的空间
450（最小）
20
下设有易燃物泵的管廊下层梁底至地面
3500
21
下设有非易燃物泵的管廊下层梁底至地面
3000
22
两层管廊之间最小间距
1200
23
沿地面敷设的管墩高度
300
24
平台
立式容
器壳体
人孔中心线与下面平台之间距离
600～1300
25
壳体上人孔平台宽度必须大于
900mm或一个人孔公称直径加300mm
26
人孔中心线向两侧延伸的宽度
一个人孔的公称直径
27
容器顶部封头上的
人孔法兰面与下面的平台距离
200～1200
28
沿人孔三个方向平台的宽度
750
29
卧式换
热器
双法兰或单法兰管箱的净距（轴向）
≥1200
30
法兰边周围的净空
450
31
立式换热器、容器、塔类
双法兰或单法兰管箱的法兰顶面与下面平台的距离
1500（最大）
32
沿法兰周边平台的宽度
600
33
炉子
水平和垂直管式炉侧面平台的宽度
750
34
水平管式炉的端部平台宽度
1000
注：
①对于任何架空的输电线路，净空高度至少应。
②平台、走道、走廊和操作区域内任何突出部分的净空高度都不能小于，以免碰伤头部。
进出通道
对建筑物、构筑物和炉子，装置的操作和维修人员需要经常巡视或每班至少一次的主要操作或维修的设备、阀门及管道附件的区域必须设置平台，并有45°或59°的斜梯作为主要的进出通道。
生产装置的框架、大型塔的联合平台其长度小于25m时可设置1～2个梯子，大于25m应适当增设活动平台。
平台的辅助出口应有直梯，该梯子的位置从主要或辅助出口到平台任何一点的水平距离不应大于25m，并且平台的死端长度不应大于6m。
对于深度大于，长度大于6m的坑应设置直梯，以便于操作和检修。
但是这个要求不适用于窨井。
表3列出了高出地面以上设备需要设置的平台、梯子的部位。
表3
通道方式
序号
部位
固定的直梯
1
在容器上所有尺寸的止回阀
2
在容器上≤DN80的闸阀和截止阀
3
玻璃液面计和试液位旋塞
4
手孔
5
在容器上的压力仪表
6
在容器上的温度仪表
7
在地面以上和之间的液位控制器
8
深度≥和长度>的地坑
平台（平台
设在设备
下面）
9
各种尺寸的控制阀（调节阀）
10
热交换器组
11
设备上的人孔
12
盲板、视镜、过滤器
13
≥DN80的安全阀（在立式容器上）
14
≥DN100的闸阀和截止阀（在容器上）
15
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