第一章 管道设计基础 1
第一节 管道的分级（类）和流体分类 1
一、压力管道的定义 1
二、《压力容器压力管道设计许可规则》的管道分类 1
三、GB/T 20801.1—2006《压力管道规范 工业管道第1部分：总则》的压力管道分级 3
四、GB 50316—2000《工业金属管道设计规范》（2008年版）对输送的流体分类 3
五、中国石化SH/T 3059—2011对管道的分级 4
六、中国曾有某些标准或习惯上对工业管道的分级（类） 5
七、ASME B31.3对输送流体的分类 6
八、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 6
第二节 管道设计条件 8
一、设计压力 8
二、设计温度 9
三、与设计有关的其他因素 10
第三节 设计基准 11
一、压力-温度额定值（参数值、等级） 11
二、公称压力（PN,Class） 12
三、公称直径［DN（mm），NPS（in）］ 15
四、许用应力 16
五、设计寿命 18
六、钢管及钢制管件厚度的规定 18
附录一 GB 50316的3.2.3.3确定许用应力的基准 19
附录二 国外标准、规范用于确定许用应力的安全系数 20
附录三 国家标准《火力发电厂汽水管道应力计算技术规程》DL/T 5366确定钢材的许用应力 23
附录四 GB/T 20801.2—2006材料许用应力表 24
附录五 GB/T 20801.3—2006确定材料的许用应力准则和纵向焊接接头系数 42
第二章 管道器材及其选择 44
第一节 钢管 44
一、配管用钢管 44
二、钢管的尺寸系列和产品标准的尺寸 51
三、钢管的壁厚系列 59
四、国产无缝钢管 64
五、国产焊接钢管 81
六、国外常用配管用钢管的化学成分和机械性能对照 105
七、各国不锈钢和耐热钢牌号对照 116
八、钢管选用的一般规定 122
九、加工高硫、高酸原油重点装置的主要管道设计选材 134
第二节 管件 140
一、管件的分类 140
二、SH/T 3059对管件的规定 145
三、GB 50316对管件的规定 146
四、TSG D0001—2009规定的管道元件的使用 148
五、管件标准系列 150
第三节 钢制管法兰、垫片及紧固件 189
一、钢制管法兰 189
附录A HG标准法兰与接管焊接结构尺寸 249
二、垫片 316
三、法兰紧固件——螺栓、螺柱、螺母 333
四、钢制管法兰、垫片、紧固件选配规定 346
附录一 国标法兰用紧固件 360
附录二 螺栓截面的计算及螺栓荷载 363
附录三 管法兰连接用紧固件长度计算 364
第四节 阀门的选用 368
一、阀门的分类及阀门的基本参数 368
二、阀门的选用 370
三、阀门型号组成和代号 377
四、石化常用阀门 381
五、阀门的试验 396
六、阀门的材料 398
附录一 石化常用阀门结构 410
第五节 常用管道器材的综合选用 418
一、管道等级代号的确定 418
二、石油化工装置常用管道等级表 419
第三章 管道设计 463
第一节 GB 50160—2008《石油化工企业设计防火规范》对管道布置设计的规定 463
一、厂内管线综合 463
二、工艺及公用物料管道 464
三、含可燃液体的生产污水管道 465
四、泄压排放 466
第二节 GB 50316—2000《工业金属管道设计规范》（2008年版）对管道设计的规定 468
一、管道的布置 468
二、管道系统的安全 472
三、输送A1类和A2类流体管道的补充规定 475
第三节 SH 3012—2010《石油化工金属管道布置设计规范》对管道设计的规定 477
一、一般规定 477
二、管廊的管道布置 480
三、常用设备的管道布置 481
四、特殊管道的布置 484
五、取样管道的布置 486
六、泄放管道的布置 486
七、公用系统管道的布置 488
八、阀门的布置 490
九、管件和管道附件的布置 493
十、管道上的仪表或测量元件的布置 494
十一、管道支吊架的布置 496
第四节 GB/T 2080.3—2006《压力管道规范 工业管道》有关管道连接、支管连接和补强的规定 498
一、管道组成件连接形式的选用 498
二、支管的焊接连接 502
三、SH/T 3059—2011对“管道分支”的规定 504
四、GB150.3—2011《压力容器第3部分：设计》对主管开孔不需补强的规定 505
五、支管接连的等面积补强计（GB/T 20801.3—2006） 505
六、整体成型三通的压力面积法计算 512
第五节 阀门的安装 512
一、阀门的安装位置 512
二、阀门的旁通 516
三、启闭阀门的传动装置 517
四、止回阀的安装 517
五、减压阀的安装 517
六、气动调节阀的安装 518
七、安全泄压装置 521
八、疏水阀的安装 530
第四章 管道设计图的绘制 533
第一节 概述 533
一、管道设计图的组成 533
二、图纸的幅面和比例 533
三、尺寸标注 534
第二节 图例符号和缩写 535
一、图例符号 535
二、缩写 536
第三节 管道布置图的绘制 536
一、一般要求 536
二、管道平竖面图的内容及表示方法 536
第四节 单管管段图的绘制 540
一、一般要求 540
二、单管管段图的内容及表示方法 541
第五章 设备和管道的绝热设计 547
第一节 概述 547
一、保温、保冷的定义 547
二、保温效果的评价 547
三、保冷效果的评价 548
四、保温设计的基本原则 548
五、保冷设计的基本原则 549
第二节 绝热材料的选择 549
一、绝热材料及其制品应具有的主要技术性能 549
二、绝热材料的选择 553
第三节 绝热计算 559
一、SH/T 3010—2011的绝热计算 559
二、绝热层厚度选用 566
第四节 绝热结构的设计与施工 585
一、绝热结构设计 585
二、绝热结构的施工 590
三、防潮层的施工 593
四、金属薄板外护层的施工 593
附录一 部分城市有关气象参数表 597
附录二 保温层厚度选用列线图 601
附录三 防凝露的保冷层厚度选用列线图 603
附录四 绝热层体积外表面积 604
附录五 绝热层厚度计算 608
第五节 工艺管道伴热 611
一、常用伴热介质 611
二、伴热方式 612
三、伴热规定 612
四、伴管设计 616
五、夹套管设计 626
六、疏水阀的型式和选用 632
七、安装要求 632
第六节 电伴热 633
一、电伴热的方法 633
二、电伴热的应用 635
三、电伴热产品的种类 635
四、电伴热产品的选型和计算 641
五、电伴热设施的安装要点 643
六、典型电伴热安装简图 644
七、典型电伴热系列产品 648
附录一 传热胶泥 649
第六章 管道支吊架 651
第一节 概述 651
一、支吊架在管道设计中的重要性 651
二、支吊架的型式及其选择 651
第二节 管道支吊架位置的确定 662
一、连续水平敷设的管道跨距计算 662
二、有压力脉动管道支架间距计算 663
三、管道有坡度、无袋形（不积液）的支架间距 664
四、弯管部分的支吊架间距 665
五、有集中荷载及导向支架的设置 667
附录A 跨距的修正 695
附录B 挠度与跨度间的关系 695
附录C 美国《管道手册》资料（一） 695
附录D 美国《管道手册》资料（二） 697
第三节 支吊架荷载计算 698
一、支吊架承受的荷载 698
二、支吊架垂直荷载计算 699
三、支吊架水平荷载计算 706
第四节 管道垂直位移量的近似计算 709
一、比例计算法 709
二、悬臂挠度法 711
第五节 常用管道支吊架系列 717
一、支架系列 717
二、管托系列 724
三、管吊、管卡系列 729
四、管道支托系列 732
五、立管支托系列（表6.5.29～表6.5.32） 735
六、假管支托系列（表6.5.33、表6.5.34） 738
附录一 支吊架结构设计的主要依据 739
一、材料 739
二、设计温度 739
三、许用应力 740
四、焊缝强度计算 740
第七章 管道应力分析 742
第一节 管道的应力 742
一、管道的应力及其合成 742
二、柔性系数和应力增大系数 744
三、应力的分类 746
四、GB 50316对管道应力的规定 747
五、评定标准 749
第二节 管道柔性分析方法和参数 751
一、管道柔性计算的范围和分析方法 751
二、计算参数的确定 754
第三节 管道热应力分析简化计算 757
一、判断式分析法 757
二、图解法 759
第四节 设备的允许推力和力矩 773
一、离心泵的允许推力 773
二、汽轮机的允许推力 778
三、离心式和轴流式压缩机的管嘴允许推力 779
四、加热炉管嘴的允许推力 780
五、空冷器管嘴的允许推力 781
六、设备管嘴应力的验算 782
附录一 金属弹性模量（GB/T 20801.2—2006） 783
附录二 金属热胀系数（GB/T 20801.2—2006） 785
附录三 金属的总热胀量（GB/T 20801.2—2006） 787
附录四 增加管道柔性的设计方法 789
第八章 设备和管道的防腐涂漆 791
一、概述 791
二、大气中腐蚀性气体的分类 791
三、钢材表面处理 793
四、常用防腐涂漆 794
五、涂漆作业 794
六、检查与验收 795
附录一 参考性资料 795
第九章 TSGD0001—2009管道的使用、改造、维修的规定 800
第一节 使用 800
第二节 改造 802
第三节 维护保养、维修 802
第十章 工业金属管道工程施工与试验 803
第一节 概述 803
第二节 管道的分级和管道检查等级 803
一、GB50517—2010对石油化工管道的分级 803
二、GB 50235—2010对工业金属管道的分级 804
第三节 管道的预制、焊接、安装 805
一、管道预制 805
二、管道焊接 808
三、钢制管道安装 811
第四节 管道焊接检查和检验 815
一、GB/T 20801.5—2006《压力管道规范 工业管道 第5部分：检验与试验》规定的管道检查等级 815
二、焊缝的外观验收 816
三、焊接接头的无损检测 817
四、硬度检测（GB 50517—2010） 820
五、焊缝铁素体检查（GB 50517—2010） 820
第五节 管道试验、吹扫与清洗 820
一、管道试验 820
二、管道吹扫与清洗 824
第六节 其他 827
一、管道涂漆 827
二、管道绝热 828
三、工程交接验收 829
附录 压力管道设计常用标准目录 830