石油化工管道安装设计便查手册 第3版PDF电子书下载

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 常用流速的范围表 18

附录四 油品管道的流量和阻力降 21

附录五 饱和水蒸气管道的质量流量和阻力降 23

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 29

第二章 装置（单元）的布置 31

第一节 《石油化工企业设计防火规范》（GB 50160—2008）的有关规定 31

一、可燃物质的火灾危险性分类 31

二、石油化工企业与相邻工厂或设施的防火间距 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 38

五、储运设施 44

六、消防 49

七、防雷 55

八、静电接地 55

第二节 《建筑设计防火规范》（GB 50016—2006）的有关规定 56

一、生产厂房、仓库的火灾危险分类 56

二、厂房（仓库）的耐火等级与构件的耐火极限 57

三、厂房（仓库）的耐火等级、层数、面积和平面布置 58

四、厂房的防火间距 59

五、甲、乙、丙类液体、气体储罐（区） 61

六、厂房（仓库）的防爆 67

七、厂房的安全疏散 68

八、生产的火灾危险性分类举例 69

第三节 《石油库设计规范》（GB 50074—2002）的有关规定摘录 70

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 76

一、爆炸性气体环境 76

二、爆炸性气体环境危险区域划分 76

三、爆炸性气体环境危险区域的范围 77

四、防止爆炸的措施 83

五、火灾危险环境 85

第五节 《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》（GB 50493—2009）的有关规定 85

一、一般规定 85

二、检（探）测点的确定 86

三、检（探）测器和指示报警设备的安装 88

第六节 装置（单元）设备布置 88

一、设备布置要点 88

二、《石油化工工艺装置布置设计规范》（SH 3011—2010）的有关规定 93

附录一 107

1 释放源与明火风向平面位置关系实例分析图 107

2 79个城市和地区的风向玫瑰图 108

附录二 各级危害毒物的名称、有毒气体、蒸汽特性 112

第三章 管道设计基础 114

第一节 管道的分级（类）和流体分类 114

一、《压力容器压力管道设计许可规则》的管道分类 114

二、《压力管道规范工业管道第1部分：总则》（GB/T 20801.1—2006）的压力管道分级 115

三、《工业金属管道设计规范》（GB 50316—2000）（2008年版）对输送的流体分类 116

四、中国石化SH 3059对管道的分级 116

五、中国曾有某些标准或习惯上对工业管道的分级（类） 117

六、ASME B 31.3对输送流体的分类 118

七、TSG D0001—2009对工业管道级别及其介质毒性程度、腐蚀性和火灾危险性划分 118

第二节 管道设计条件 119

一、设计压力 119

二、设计温度 119

三、与设计有关的其他因素 120

第三节 设计基准 121

一、压力-温度参数值（等级） 121

二、公称压力（PN,CLASS） 122

三、公称直径（DN） 125

四、许用应力 126

五、设计寿命及最低设计压力等级 141

六、钢管及钢制管件厚度的规定 141

附录一 GB 50316的3.2.3.3确定许用应力的基准 142

附录二 国外标准、规范用于确定许用应力的安全系数 143

附录三 国家标准《火力发电厂汽水管道应力计算技术规定》（SDGJ6）确定钢材的许用应力 146

附录四 GB/T 20801.3一2006确定材料的许用应力准则和纵向焊接接头系数 147

第四章 管道器材 150

第一节 钢管 150

一、国产常用配管用钢管 150

二、石化常用配管用钢管材料及使用温度范围 151

三、日本JIS、JPI配管用钢管材料及适用范围 152

四、国内外配管用钢管材料标准对照 154

五、钢管外径系列和产品标准的尺寸 155

六、ISO 4200、ISO 65规定的外径系列 161

七、各国钢管外径系列对照 162

八、钢管的壁厚的壁厚系列 163

九、国产无缝钢管 190

十、国产焊接钢管 208

十一、国外常用配管用钢管的化学成分和机械性能对照 225

十二、钢管选用的一般规定 236

十三、耐腐蚀材料 246

十四、加工高硫、高酸、原油重点装置的主要管道设计选材 252

第二节 管件 259

一、中石化SH标准《石油化工管道器材标准》对管件的规定 259

二、GB 50316对管件的规定 262

三、TSG B0001—2009规定的管道元件的使用 265

四、铸铁元件的使用规定（SH 3059） 266

五、管道上的焊缝和支管连接 267

六、异径管连接的管件选择 274

第三节 钢制管法兰、垫片及紧固件 275

一、钢制管法兰 275

二、垫片 361

三、紧固件 388

第四节 阀门 423

一、阀门的分类 423

二、阀门的基本参数 424

三、阀门的流量系数（尺寸系数） 426

四、阀门的流阻系数 428

五、阀门的选用 429

六、阀门的型号、规格和适用范围 448

七、法兰、阀门材料的压力-温度等级 459

八、蒸汽疏水阀 485

九、阀门与管道连接形式 490

十、阀门的试验 490

第五节 常用管道器材的综合选用 493

一、管道等级代号的确定 493

二、阀门型号的确定 494

三、石油化工装置常用管道等级表 497

附录一 优质碳素结构钢（GB/T 699）和碳素结构钢（GB/T 700） 541

附录二 低合金高强度结构钢（GB/T 1591） 545

附录三 国内外紧固件的材料标准参考资料 548

附录四 美国API 600规定的阀门内件材料 559

附录五 英国BS 1873规定的阀门内件材料、硬度及应用范围 560

附录六 各国标准碳钢（铸）压力-温度额定值对照曲线 562

附录七 各类阀门的设计标准和适用范围 563

附录八 各种合金的高温硬度 567

附录九 司太立耐热耐磨硬质合金 568

附录十 金属材料的耐蚀性能 571

附录十一 阀体、钢材的中外标准和牌号对照 580

附录十二 我国阀门行业目前常用的国际标准和国外先进标准 591

附录十三 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 600

附录十四 旋转式调节阀（耐莱斯产品） 602

附录十五 橡胶管 604

附录十六 塑料管 608

附录十七 各国不锈钢和耐热钢牌号对照表 613

第五章 管道设计 619

第一节 《防火规》GB 50160—2008对管道布置设计的规定 619

一、厂内管线综合 619

二、工艺及公用物料管道 620

三、含可燃液体的生产污水管道 621

四、泄压排放 621

第二节 《工业金属管道设计规范》（GB 50316—2000）（2008年版）对管道设计的规定 624

一、管道的布置 624

二、管道系统的安全 628

三、输送A1类和A2类流体管道的补充规定 631

第三节 《石油化工金属管道布置设计规范》（SH 3012—2010） 633

一、一般规定 633

二、管廊的管道布置 637

三、常用设备的管道布置 638

四、特殊管道的布置 641

五、取样管道的布置 642

六、泄放管道的布置 643

七、公用系统管道的布置 645

八、阀门的布置 647

九、管件和管道附件的布置 649

十、管道上的仪表或测量元件的布置 651

十一、管道支吊架的布置 653

第四节 工艺设备的管道设计 655

一、管廊（桥）上管道 655

二、塔和立式容器的管道 659

三、加热炉管道 677

四、冷换设备的管道 681

五、泵的管道 687

六、压缩机的管道 699

第五节 工艺及公用工程管道设计 708

一、液化烃管道 708

二、可燃气排放管道（火炬线） 709

三、蒸汽及凝结水管道 710

四、压缩空气和惰性气体管道 712

五、消防水喷淋系统 712

第六节 管道上常用阀门的布置 719

一、旁通阀的设置 719

二、阀门的传动 719

三、双阀的应用 719

四、阀门的适宜位置和所需空间 720

第七节 安全阀的安装 721

一、安全阀的安装 721

二、安全阀入口管道 722

三、安全阀出口管道 722

第八节 管道上调节阀和一次仪表的安装 724

一、调节阀 724

二、孔板 727

三、流量计 729

四、压力表 734

五、温度测量仪表 734

第九节 工艺／储运设备、管道的吹扫 736

一、管道的吹扫方式 736

二、设备的吹扫／水洗方式 736

三、吹扫方向 737

四、管道吹扫接头管径的确定 737

五、塔和容器吹扫接头管径的确定 738

六、储运设施的扫线 738

七、吹扫介质 738

八、固定和半固定式吹扫管道 739

第十节 工艺／储运设备、管道的排液、放空 740

一、设备的排液和排液管 740

二、设备的排气和排气管 741

三、管道的排气和排液 741

第十一节 蒸汽疏水阀及其管道 744

一、蒸汽疏水阀的设置 744

二、蒸汽疏水阀进出口管道 745

附录一 地上并排平行敷设的管道间距 747

附录二 ASME/HG和API/MSS系列管道连接最小结构尺寸 751

附录三 SH系列管道连接最小结构尺寸 779

附录四 管道设计常用数据 799

附录五 管道设计常见“病”例 810

第六章 管道支吊架 847

第一节 支吊架荷载计算 847

一、支吊架承受的荷载 847

二、支吊架垂直荷载计算 848

三、支吊架水平荷载计算 853

第二节 管道垂直位移量的近似计算 856

一、比例计算法 856

二、悬臂挠度法 858

第三节 管道支吊架位置的确定 860

一、连续水平敷设的管道跨距计算 860

二、水平敷设的管道允许跨距 865

第四节 支吊架结构设计和选用要点 892

一、结构设计 892

二、弹簧支吊架的选用 892

第五节 管道支吊架结构计算 899

一、支架结构计算应符合下列规定 899

二、悬臂支架 899

三、三角支架 900

四、挡块 904

五、平管与弯管的管式托架 904

六、焊接板式托架 905

七、吊架的吊杆（根据SH/T 3073—2004的规定） 905

附录一 热轧型钢（GB/T 706—2008） 916

一、热轧工字钢 916

二、热轧槽钢 918

三、热轧等边角钢 920

四、热轧不等边角钢 924

五、热轧L型钢 928

附录二 各种型钢承载能力 928

附录三 单轨吊车梁选用表 933

附录四 型钢开洞位置及大小 933

附录五 受静载荷梁的内力及变位计算 936

第七章 管道应力分析 941

第一节 管道承受的荷载 941

第二节 管道的应力 942

一、管道的应力及其合成 942

二、柔性系数和应力增大系数 944

三、应力的分类 946

四、GB 50316对管道应力的规定 947

五、评定标准 949

第三节 管道柔性分析方法和参数 951

一、管道柔性计算的范围和分析方法 951

二、计算参数的确定 955

第四节 管道热应力分析简化计算 958

一、判断式分析法 958

二、图解法 960

第五节 设备的允许推力和力矩 974

一、离心泵的允许推力 974

二、汽轮机的允许推力 979

三、离心式和轴流式压缩机的管嘴允许推力 980

四、加热炉管嘴的允许推力 982

五、空冷器管嘴的允许推力 983

六、设备管嘴应力的验算 983

附录一 钢材弹性模量 984

附录二 钢材平均线膨胀系数 985

附录三 钢材单位线膨胀量 985

附录四 增加管道柔性的设计方法 986

第八章 非埋地管道抗震设计 988

第一节 SHT 3039的规定 988

第二节 管道水平地震作用力的计算 988

第三节 增加管架的刚度 989

第九章 设备和管道的隔热设计 990

第一节 基本原则 990

一、保温、保冷的定义 990

二、散热损失量的比较 990

三、保温效果的评价 991

四、保冷效果的评价 992

五、保温设计的基本原则 992

六、保冷设计的基本原则 993

第二节 隔热材料的选择 993

一、隔热材料及其制品应具有的主要技术性能 993

二、隔热材料的选择 996

第三节 隔（绝）热计算 998

一、隔（绝）热层厚度计算原则 998

二、隔（绝）热计算 999

三、隔（绝）热材料的经济性比较 1016

四、隔（绝）热层伸缩量计算（GB 50264中5.2.12.5） 1016

第四节 关于临界厚度和临界半径 1017

附录一 岩棉、矿渣棉及其制品的保温厚度选用 1019

附录二 超细玻璃棉及其制品的保温厚度选用 1021

附录三 硅酸钙绝热制品的保温厚度选用 1023

附录四 硅酸铝棉及其制品的保温厚度选用 1026

附录五 泡沫玻璃制品的保冷厚度选用 1028

附录六 硬质聚氨酯泡沫塑料制品的保冷厚度选用 1031

附录七 聚苯乙烯泡沫塑料制品的保冷厚度选用 1033

附录八 防烫／防冻层厚度选用 1036

附录九 设备保温厚度选用 1037

附录十 隔（绝）热材料 1038

附录十一 有关气象参数、湿空气的物理性质 1050

附录十二 保温层厚度选用列线图 1056

附录十三 防凝露的保冷层厚度选用列线图 1058

附录十四 隔热层体积外表面积 1059

附录十五 隔热层厚度计算 1063

第十章 管道伴热 1067

第一节 外伴热管 1068

一、蒸汽外伴热管设计 1068

二、热水外伴热管设计 1074

三、伴热蒸汽／热水的引入和疏水／回收 1077

四、外伴热管的热胀与补偿 1079

五、SH/T 3040—2002规定的伴管敷设和结构 1081

第二节 夹套管设计 1083

一、夹套管的组合与夹套管的形式 1083

二、夹套管的蒸汽耗量 1086

三、夹套管的保温 1086

四、蒸汽夹套管的连接与敷设 1086

第三节 蒸汽内伴热管设计 1088

一、内伴热管的计算 1088

二、内伴热管的安装 1089

第四节 电伴热 1090

一、电伴热的方法 1090

二、电伴热的应用 1091

三、电伴热产品的种类 1092

四、电伴热产品的选型和计算 1098

五、电伴热设施的安装要点 1100

六、典型电伴热安装简图 1101

七、典型电伴热系列产品 1105

附录一 传热胶泥 1106

第十一章 图例 1108

第一节 《炼油厂流程图图例》（SH/T 3101—2000） 1108

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） 1121

第三节 《石油化工配管工程设计图例》（SH/T 3052—2004） 1124

第十二章 管道施工 1147

第一节 管道检验、检查、试验 1147

一、GB 50235管道检验、检查和试验的规定 1147

二、SH 3501对管道施工质量检验的规定 1149

三、TSG D0001—2009与GB/T 20801.5—2006规定的耐压试验和泄漏试验 1153

第二节 管道系统的吹扫与清洗 1154

一、GB 50235对管道吹扫与清洗的规定 1154

二、SH 3501对管道吹扫的规定 1156

附录 压力管道设计常用标准、规范目录 1157