石油化工管道安装设计便查手册PDF电子书下载

目录 1

第一章 管径和管道压力损失计算 1

第一节 一般要求 1

第二节 单相流体 1

一、流体在管道内的流速和最大压力损失推荐值 1

二、不可压缩流体管道的管径 5

三、可压缩流体管道的管径 11

四、输送气体管道的管径 13

五、其他介质管道的管径 13

第三节 蒸汽凝结水管径及阻力降计算 14

附录一 流体在碳钢管道中的流动 15

附录二 各国推荐的管子绝对粗糙度 17

附录三 常用钢管的计算用数据 18

附录四 油品管道的流量和压力降 20

附录五 饱和水蒸气管道的质量流量和压力降 22

附录六 管内气体等温流动计算用ψ（Ma）值 24

附录七 管内气体绝热流动计算用X（Ma）值 26

附录八 水管道的流量和阻力降 28

附录九 空气管道的流量和阻力降 30

一、可燃物质的火灾危险性分类 32

二、石油化工企业与相邻工厂或设施的防火间距 32

第一节 《石油化工企业设计防火技术规范》（GB 50160）的有关规定 32

第二章 装置（单元）的布置 32

三、石油化工企业总平面布置的防火间距 33

四、工艺装置内布置 33

五、储运设施 40

六、消防 43

七、静电接地 46

八、防雷 47

第二节 《建筑设计防火规范》（GBJ 16—87）的有关规定 47

一、生产厂房的火灾危险性分类 47

二、建筑物的耐火等级 48

三、厂房之间的防火间距 49

四、油品储罐之间的防火间距 51

五、液化石油气储罐的防火间距 53

六、库房、储罐、堆场与铁路、道路的防火间距 53

七、仓库储存物品的火灾危险性分类 54

八、有关厂房防爆和安全疏散的规定 54

第三节 《石油库设计规范》（GB 50074—2002）的有关规定摘录 56

第四节 《爆炸和火灾危险环境电力设计规范》（GB 50058—92）的有关规定 62

一、爆炸性气体环境 62

二、爆炸性气体环境危险区域划分 62

三、爆炸性气体环境危险区域的范围 63

四、防止爆炸的措施 69

一、检测报警设计范围 71

第五节 《可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》（SH 3063—1999）的有关规定 71

五、火灾危险环境 71

二、一般规定 72

三、检测点的确定 72

四、检测器的安装 74

五、指示报警器或报警器的安装 74

第六节 装置（单元）设备布置 74

一、设备布置要点． 74

二、《石油化工工艺装置设备布置设计通则》（SH 3011—2000） 75

附录一 91

1 释放源与明火风向平面位置关系实例分析图 91

2 79个城市和地区的风向玫瑰图 92

附录二 各级危害毒物的名称、有毒气体、蒸汽特性 96

第三章 管道设计基础 98

第一节 管道的分级（类）和流体分类 98

一、我国工业管道的分级（类） 98

二、ANSI/ASME B31.3对输送流体的分类 99

三、中石化对压力管道的类别划分 99

四、按管道内介质分类 100

五、流体分类 100

第二节 管道设计条件 101

一、设计压力 101

二、设计温度 102

三、与设计有关的其他因素 103

第三节 设计基准 104

一、压力-温度参数值（等级） 104

二、公称压力（PN,CLASS） 104

三、公称直径（DN） 107

四、许用应力 108

五、设计寿命及最低设计压力等级 123

六、钢管及钢制管件厚度的规定 123

附录一 GB 50316的3.2.3.3确定许用应力的基准 124

附录二 国外标准、规范用于确定许用应力的安全系数 125

附录三 国家标准《火力发电厂汽水管道应力计算技术规定》（SDGJ 6）确定钢材的许用应力 128

一、国产常用配管用钢管 129

第一节 钢管 129

第四章 管道器材 129

二、石化常用配管用钢管材料及使用温度范围 131

三、日本JIS、JPI配管用钢管材料及适用范围 132

四、国内外配管用钢管材料标准对照 134

五、钢管外径系列和产品标准的尺寸 135

六、ISO 4200、ISO 65规定的外径系列 143

七、各国钢管外径系列对照 144

八、钢管的壁厚和壁厚系列 145

九、国产无缝钢管 172

十、国产焊接钢管 187

十一、国外常用配管用钢管的化学成分和机械性能对照 201

十二、钢管选用的一般规定 212

十三、耐腐蚀材料 221

第二节 管件 227

一、中石化SH标准《器材通则》对管件的规定 227

二、GB 50316对管件的规定 230

三、铸铁元件的使用规定（SH 3059） 232

四、分支管与主管连接的管件选择 232

五、异径管连接的管件选择 232

第三节 钢制管法兰、垫片及紧固件 235

一、钢制管法兰 235

（一）GB 50316对法兰的规定 236

（二）SH 3059—2001 7.4.1法兰的选用 237

（三）化工部标准法兰可适用的钢管外径 238

（四）化工部美洲／欧洲体系法兰类型 239

（五）化工部标准法兰的密封面型式 239

（六）化工部各类型法兰与密封面型式 241

（七）法兰和密封面型式的选用 243

（八）钢制管法兰用材料 244

（九）管法兰用材的公称压力和工作温度 246

（十）法兰密封面的表面粗糙度 247

（十一）环连接面的密封面尺寸公差 248

（十二）化工部标准法兰系列 248

（十三）可配合使用的管法兰标准 260

（十四）钢制管法兰压力-温度等级 261

（十五）美国ANSI/ASME B16.5、API等钢法兰压力-温度等级 272

（十六）日本工业标准管法兰的压力-温度等级 298

二、垫片 300

（一）管法兰垫片的分类 300

（二）常用垫片类型 300

（三）垫片性能参数 301

（四）常用垫片与石化企业垫片标准要求 304

（五）化工部钢制管法兰用垫片标准摘要 309

（六）石化企业钢制管法兰垫片选用 314

（七）《石油化工常用法兰垫片选用导则》SHB—SO1规定的垫片适用范围 317

（八）主要标准对垫片的规定 320

（九）国外资料 321

三、紧固件 325

（一）GB 50316的有关规定 325

（二）《器材通则》的有关规定 326

（三）SH 3404管法兰用紧固件 326

（四）化工部标准HG 20613（欧洲系列）和HG 20634（美洲系列）紧固件 328

（五）GB标准法兰用螺栓螺母材料 333

（六）低温管道法兰紧固用螺栓 334

（七）低温管道法兰紧固用螺母 334

（八）美国ANSI/ASME B16.5管法兰用螺栓材料 334

（九）美国ANSI/ASME B16.5推荐的法兰螺栓螺母标准 335

（十）化工部美洲体系法兰配用螺栓与螺柱 336

（十二）中石化、化工部法兰、垫片和紧固件选配 342

（十一）化工部欧洲体系法兰配用螺栓与螺柱长度和质量 342

（十三）HG 20634紧固件长度计算方法（按美洲体系法兰） 346

第四节 阀门 347

一、阀门的分类 347

二、阀门的基本参数 348

（一）阀门的公称通径（DN）系列 348

（二）阀门的公称压力（PN）系列 350

三、阀门的流量系数（尺寸系数） 350

四、阀门的流阻系数 352

（二）SH 3059对阀门的规定 353

（三）SH 3064《石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收》对阀门选用的规定 353

五、阀门的选用 353

（一）GB 50316对阀门的规定 353

（四）常用阀门类型的选择 354

（五）阀门的材料 358

六、阀门的型号、规格和适用范围 372

（一）国产阀门 372

（二）按国外标准生产的阀门 380

七、法兰、阀门材料的压力-温度等级 383

（一）GB标准 383

（二）国外标准 395

八、蒸汽疏水阀 409

九、阀门与管道连接形式 414

十、阀门的试验 414

第五节 常用管道器材的综合选用 417

一、管道等级代号的确定 417

二、阀门型号的确定 418

三、石油化工装置常用管道等级表 420

附录一 优质碳素结构钢（GB/T 699—1999）和碳素结构钢（GB/T 700） 464

附录二 低合金高强度结构钢（GB/T 1591—94） 468

附录三 应力腐蚀破裂的环境组合 469

附录四 国内外紧固件的材料标准参考资料 470

附录五 美国API 600规定的阀门内件材料 481

附录六 英国BS 1873规定的阀门内件材料、硬度及应用范围 482

附录七 各国标准碳钢（铸）压力-温度额定值对照曲线 484

附录八 各类阀门的设计标准和适用范围 485

附录九 各种合金的高温硬度 489

附录十 司太立耐热耐磨硬质合金 490

附录十一 金属材料的耐蚀性能 493

附录十二 阀体、钢材的中外标准和牌号对照 502

附录十三 我国阀门行业目前常用的国际标准和国外先进标准 513

附录十四 我国阀门行业现行国家标准等同、等效或非等效的国外先进标准 522

附录十五 旋转式调节阀（耐莱斯产品） 524

二、工艺管道 526

一、厂内管线综合 526

第一节 《防火规》对管道布置设计的规定 526

第五章 管道设计 526

三、泄压排放 527

四、含可燃液体的生产污水管道 529

五、全厂性工艺及热力管道 530

六、液体储罐、液化烃罐的管道设计 530

七、火炬系统 530

第二节 《工艺金属管道设计规范》（GB 50316—2000）对管道设计的规定 530

一、管道的布置 530

二、管道系统的安全 535

三、输送A1类和A2类流体管道的补充规定 537

一、一般规定 539

第三节 《石油化工管道布置设计通则》（SH 3012—2000）的摘录 539

二、管道布置 540

三、阀门布置 546

四、管件和管道附件的布置 549

五、管道上的仪表或测量元件的布置 550

六、管道支吊架的布置 551

第四节 工艺设备的管道设计 553

一、管廊（桥）上管道 553

二、塔和立式容器的管道 559

三、加热炉管道 575

四、冷换设备的管道 579

五、泵的管道 585

六、压缩机的管道 597

第五节 工艺及公用工程管道设计 606

一、液化烃管道 606

二、可燃气排放管道（火炬线） 607

三、蒸汽及凝结水管道 608

四、压缩空气和惰性气体管道 610

五、消防水喷淋系统 610

三、双阀的应用 617

二、阀门的传动 617

一、旁通阀的设置 617

第六节 管道上常用阀门的布置 617

四、阀门的适宜位置和所需空间 618

第七节 安全阀的安装 619

一、安全阀的安装 619

二、安全阀入口管道 620

三、安全阀出口管道 620

第八节 管道上调节阀和一次仪表的安装 622

一、调节阀 622

二、孔板 625

三、流量计 627

四、压力表 630

五、温度测量仪表 631

第九节 工艺／储运设备、管道的吹扫 633

一、管道的吹扫方式 633

二、设备的吹扫／水洗方式 633

三、吹扫方向 634

四、管道吹扫接头管径的确定 634

五、塔和容器吹扫接头管径的确定 635

六、储运设施的扫线 635

七、吹扫介质 635

八、固定和半固定式吹扫管道 636

一、设备的排液和排液管 637

第十节 工艺／储运设备、管道的排液、放空 637

二、设备的排气和排气管 638

三、管道的排气和排液 638

第十一节 蒸汽疏水阀及其管道 641

一、蒸汽疏水阀的设置 641

二、蒸汽疏水阀进出口管道 642

附录一 地上并排平行敷设的管道间距 644

附录二 ASME/HG和API/MSS系列管道连接最小结构尺寸 648

附录三 SH系列管道连接最小结构尺寸 676

附录四 管道设计常用数据 696

附录五 管道设计常见“病”例 707

一、支吊架承受的荷载 744

第一节 支吊架荷载计算 744

第六章 管道支吊架 744

二、支吊架垂直荷载计算 745

三、支吊架水平荷载计算 750

第二节 管道垂直位移量的近似计算 753

一、比例计算法 753

二、悬臂挠度法 755

第三节 管道支吊架位置的确定 757

一、连续水平敷设的管道跨距计算 757

二、水平敷设的管道允许跨距 762

二、弹簧支吊架、减振器的选用 789

一、结构设计 789

第四节 支吊架结构设计和选用要点 789

第五节 管道支吊架结构计算 790

附录一 热轧工字钢（GB/T 706—1998） 795

附录二 热轧槽钢（GB 707—88） 796

附录三 热轧等边角钢（GB 9787—88） 798

附录四 热轧不等边角钢（GB 9788—88） 803

附录五 各种型钢承载能力 807

附录六 单轨吊车梁选用表 811

附录七 型钢开洞位置及大小 811

第七章 管道应力分析 814

第一节 管道承受的荷载 814

一、管道的应力及其合成 815

第二节 管道的应力 815

二、柔性系数和应力增大系数 817

三、应力的分类 819

四、GB 50316对管道应力的规定 820

五、评定标准 822

第三节 管道柔性分析方法和参数 824

一、管道柔性计算的范围和分析方法 824

二、计算参数的确定 826

第四节 管道热应力分析简化计算 828

一、判断式分析法 828

二、图解法 830

第五节 设备的允许推力和力矩 844

一、离心泵的允许推力 844

二、汽轮机的允许推力 849

三、离心式和轴流式压缩机的管嘴允许推力 850

四、加热炉管嘴的允许推力 852

五、空冷器管嘴的允许推力 853

六、设备管嘴应力的验算 853

附录一 钢材弹性模量 854

附录二 钢材平均线膨胀系数 855

附录三 钢材单位线膨胀量 855

第二节 管道水平地震作用力的计算 856

第一节 SH 3039的规定 856

第八章 非埋地管道抗震设计 856

第三节 增加管架的刚度 857

第九章 设备和管道的隔热设计 858

第一节 基本原则 858

一、保温、保冷的定义 858

二、散热损失量的比较 858

三、保温效果的评价 859

四、保冷效果的评价 860

五、保温设计的基本原则 860

一、隔热材料及其制品应具有的主要技术性能 861

第二节 隔热材料的选择 861

六、保冷设计的基本原则 861

二、隔热材料的选择 864

第三节 隔（绝）热计算 866

一、隔（绝）热层厚度计算原则 866

二、隔（绝）热计算 866

三、隔（绝）热材料的经济性比较 885

四、隔（绝）热层伸缩量计算（GB 50264 5.2.12.5） 885

第四节 关于临界厚度和临界半径 886

附录一 岩棉、矿渣棉及其制品的保温厚度选用 888

附录二 超细玻璃棉及其制品的保温厚度选用 890

附录三 硅酸钙绝热制品的保温厚度选用 892

附录四 硅酸铝棉及其制品的保温厚度选用 895

附录五 泡沫玻璃制品的保冷厚度选用 897

附录六 硬质聚氨酯泡沫塑料制品的保冷厚度选用 900

附录七 聚苯乙烯泡沫塑料制品的保冷厚度选用 903

附录八 防烫／防冻层厚度选用 906

附录九 设备保温厚度选用 907

附录十 隔（绝）热材料 908

附录十一 有关气象参数、湿空气的物理性质 920

附录十二 保温层厚度选用列线图 926

附录十三 保冷层厚度选用列线图 928

附录十四 隔热层体积外表面积 929

第十章 管道伴热 933

一、蒸汽外伴热管设计 934

第一节 外伴热管 934

二、热水外伴热管设计 940

三、伴热蒸汽／热水的引入和疏水／回收 943

四、外伴热管的热胀与补偿 945

五、SH/T 3040—2002规定的伴管敷设和结构 947

第二节 夹套管设计 949

一、夹套管的组合与夹套管的形式 949

二、夹套管的蒸汽耗量 952

三、夹套管的保温 952

四、蒸汽夹套管的连接与敷设 952

一、内伴热管的计算 954

第三节 蒸汽内伴热管设计 954

二、内伴热管的安装 955

第四节 电伴热 956

一、电伴热的方法 956

二、电伴热的应用 957

三、电伴热产品的种类 958

四、电伴热产品的选型和计算 964

五、电伴热设施的安装要点 966

六、典型电伴热安装简图 967

七、典型电伴热系列产品 971

附录一 传热胶泥 972

第一节 《炼油厂流程图例》（SH/T 3101—2000） 974

第十一 章图例 974

第二节 《炼油厂自动化仪表管线平面布置图图例及文字代号》（SH/T 3105—2000） 985

第三节《石油化工配管工程设计图例》（SH/T 3052—2003，待批） 988

第十二章 管道施工 1012

第一节 管道检验、检查、试验 1012

一、GB 50235管道检验、检查和试验的规定 1012

二、SH 3501对管道施工质量检验的规定 1014

第二节 管道系统的吹扫与清洗 1018

一、GB 50235对管道吹扫与清洗的规定 1018

二、SH 3501对管道吹扫的规定 1020

附录 压力管道设计常用标准 1021