压力管道基础培训课件-管道基本概念.ppt

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1、管 道 设 计 基 础 管道基本概念 管道及压力管道 由管道组成件、管道支承件组成，用于输送、分 配、混合、分离、排放、计量、控制或截止流体流动。 由“压力管道元件，管道元件件的连接接头和管 道所用安全保护装置”构成。 “压力管道”顾名思义就是承压的管道 ,由于它存在的 安全问题比较多，国家规定压力管道要受监督和检查 公称直径（ Nominal Diameter）公称直径即管子 的名义内直径，一般情况下，等于管子的内径 ，标记 为 DN。 管子表示方法： 管子直径： DN50、 2“、 60 管子壁厚： 3.5mm、 sch40、 sch20S 管子的材质： 20#、 0Cr18Ni9Ti、

2、304 管道及压力管道的概念 管径、壁厚对照表 公称直径 英寸 ASME STD SCH40 XS SCH80 SCH160 XXS 15 1/2 21.3 2.77 2.77 3.73 3.73 4.78 7.47 20 3/4 26.7 2.87 2.87 3.91 3.91 5.56 7.82 25 1 33.4 3.38 3.38 4.55 4.55 6.35 9.09 40 1.1/2 48.3 3.68 3.68 5.08 5.08 7.14 10.15 50 2 60.3 3.91 3.91 5.54 5.54 8.74 11.07 80 3 88.9 5.49 5.49 7.6

3、2 7.62 11.13 15.25 100 4 114.3 6.02 6.02 8.56 8.56 13.49 17.12 150 6 168.3 7.11 7.11 10.97 10.97 18.26 21.95 200 8 219.1 8.18 8.18 12.7 12.7 23.01 22.23 压力管道的定义 压力管道，是指利用一定的压力，用于输送 气体或者液体的管状设备，其范围规定为最高工 作压力大于或者等于 0.1MPa（表压）的气体、液 化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐 蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液 体介质，且公称直径大于 25mm的管道。 特种设备安全

4、监察条例 国务院令第 373号 公称压力（ PN）是指与其机械强度有关的设计给定压力 ，一般表示管道组成件在规定温度下的最大许用工作压力 。 标准化体系包括美洲系列和欧洲系列。 以 ASME B16.5（美国国家标准 管子法兰和法兰管件 ）为代表的美洲系列，包括英制和公制两个系列，其压力 等级分级如下： 英制（ PSI） 150 300 400 600 900 1500 2500 公制（ bar） 20 50 68 100 150 250 420 管道设计条件 设计压力 管道组成件压力设计时所用的压力。 设计压力 =1.15*操作压力 操作压力 管子、管件、阀门等在正常操作情况下承受的压力。

5、设计温度 设计温度是指管道组成件设计时所用的温度。管道设计温度不 应低于正常操作时，由压力和温度构成的最苛刻条件下的材料 温度。 设计温度 =操作温度 +30度或 +15度 操作温度 管道在正常操作条件下的温度。 环境温度 管道在正常操作条件下周围环境的温度。 压力管道的特点 管系相互联系牵扯和影响，且长细比大，易于失稳，受力 情况更复杂； 压力管道设计除了要考虑常规因素外，还需考虑柔性、振 动、支撑等特殊因素 ； 管内流体流动状态复杂，缓冲余地小，工作条件变化频率 大； 管道的组成件种类繁多，各有各的特点和技术要求，选材 和总成困难； 管道上的可能泄漏点多于压力容器； 压力管道种类多，数量大

6、，设计、制造、安装、检验、应 用管理环节多，与压力容器大不相同。 压力管道安全管理与监察规定 的适用范围和不适用 范围。 适用范围： PN0.1MPa 不适用范围： 1.设备本体所属管道。 2.军事装备，交 通工具和核装置中的管道。 3.输送无毒，不可燃，无腐蚀 性的气体，其管道公称直径小于 150mm，且最高工作压力小 于 1.6MPa管道。 4.入户（居民楼，庭院）前最后一道阀门 之后的生活用燃气管道及热力点之后的热力管道。 压力管道分级 压力管道安全管理与监察规定 的适用范围 适用范围： 1.极度危害介质； 2.火灾危险性为甲、乙 类介质； 3.最高工作压力 0.1MPa（表压），介质为

7、气（汽） 体、液化气体； 4.最高工作压力 0.1MPa（表压），介质为 可燃、易爆、有毒、有腐蚀性的或最高工作温度高于等于标 准沸点的液体。 压力管道安全管理与监察规定 的管道分级 长输管道、公用管道、工业管道的定义 长输管道指产地、储存库、用户间的用于输送商品介质的管道，为 GA类，分为 GA1级和 GA2级。 GA1级： （ 1）输送有毒、可燃、易爆气体介质，最高工作压力 4.0Mpa的 长输管道； （ 2）输送有毒、可燃、易爆液体介质，最高工作压力 6.4Mpa，并 且输送距离 200Km长输管道。 GA2级： （ 1） GA1级以外的长输（油气）管道。 公用管道包括燃气管道和热力管道

8、，为 GB类，分为 GB1级和 GB2级 . （ 1） GB1：城镇燃气管道 （ 2） GB2：城镇热力管道 石油化工管道属于工业管道，为 GC类， 压力容器压力管道设计单 位资格许可与管理规则 为贯彻 压力管道安全管理与监察规定 将 GC类管道 分为 GC1级、 GC2级和 GC3级。 GC1级 : （ 1）输送 GB5044-85中极度危害介质、高度危害介质和工作温度高于 标准沸点的高度危害液体介质管道； （ 2）输送火灾危害性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体 (包括液化烃） 且设计压力 4.0MPa的管道； （ 3）输送流体流体介质且设计压力 10.0MPa，或者设计压力 4.0MPa

9、并且设计温度 400 。 GC2级： 除 GC3级管道外，介质毒性危害程度、火灾危险性（可燃性）、设 计压力和设计温度小于 GC1规定的管道。 GC3级： 输送无毒、非可燃流体介质，设计压力 1.0MPa且设计温度 -20 但是 185 ； 美国国家压力管道标准的管道分级 ASME B31.1 动力管线（ Power Piping） ASME B31.3 工艺管线（ Process Piping） ASME B31.4 液态烃和其他液体管道输送系统（ Pipeline Transportation Systems for Liquid Hydrocarbons and Other Liquid

10、） ASME B31.5 制冷管线（ Refrigeration Piping） ASME B31.8 输气和配气管道系统（ Gas Transportation and Distribution Piping systems） ASME B31.9 建筑管道（ Building Services Piping） ASME B31.11 浆液管道输送系统（ Slurry Transportation Piping Systems） 压力管道输送介质的说明 甲类可燃气体： 特 征：爆炸下限 10的气体 代表物：氢气、甲烷、环氧乙烷、天然气、水煤气、液化 石油气、硫 化氢、氯乙烯等。 乙类可燃（助

11、燃）气体： 特 征：爆炸下限 10的气体和助燃气体 代表物： 氨气、氧气等。 其它气（汽）体： 特 征：不属上述两类的气体 代表物：水蒸汽、压缩空气、氮气、二氧化碳等。 压力管道输送介质的说明 甲类可燃液体 特 征：闪点 28 的液体 代表物：苯、甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、醋酸乙酯、丙 酮、汽油、 60度以上的白酒等 乙类可燃流体： 特 征：闪点 28 至 50度至 60度的 白 酒等 ; 压力管道输送介质的说明 有毒流体： 特 征：散发 在空间，可经呼吸道、皮肤或经口进入人体而 对健康产生危害的流体物质。毒性分级是按照国家标准 GB5044具体指标划分。 分级与代表物： 级 -极度危害：氯乙

12、烯、铬酸盐、苯、氰化物等 级 -高度危害：硫化氢、三硝基甲苯、氯、甲醛等 级 -中度危害：苯乙烯、二甲苯、苯酚、甲醇、硝 酸、硫酸等 级 -轻度危害：丙酮、氨、氢氧化钠、溶剂汽油等 压力管道输送介质的说明 腐蚀性流体： 特 征：流体的化学或电化学作用引起对金属破坏的介质。 代表物：碱、酸、盐溶液或蒸汽。 其它液体： 特 征：最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体。 代表物：蒸汽凝水、过热水等。 石油化工企业设计防火规范 GB-50160-2008 可燃气 体火灾危险分类标准 甲类、乙类可燃气体与空气混合的爆炸下限 类别 可燃气体与空气混合物的爆炸下限 类别 可燃气体与空气混合物的爆炸下限 甲

13、10%（体积） 乙 10%（体积） 闪点：可燃液体挥发的蒸汽与空气混合达到一定浓度遇明火发生一闪即逝的 燃烧，或将可燃固体加热到一定温度后，遇明火会发生一闪即燃的闪燃现象，叫 闪燃。发生闪燃时的固体最低温度称为闪点。可燃液体的闪点随其浓度的变化而 变化。 沸点为单一物质在一定压力下由液态转变为气态的温度值，转换过程中温度不 变。 闪点与沸点的联系与区别 闪点和沸点越低都能表示其挥发性越强。区别是只有易燃液体有闪点。水是没 有闪点的，即使把水烧开了在上面也是点不燃水蒸气的。闪点是液体危险性指数， 闪点越低越容易引发火灾。 可燃气体、液化烃、可燃液体的火灾危险分类 类别 名称 特征 举例 甲 A

14、液化烃 15 时蒸汽压力大于 0.1Mpa的烃类液体及其他类 似的液体 液化石油气、液化天然 液化甲烷、液化丙烷等 B 可 燃 液 体 甲 A类以外、闪点低于 28 汽油、戊烷、二硫化碳 石油醚原油等 乙 A 28 闪点 45 喷气燃料、煤油、丙苯 苯乙烯等 B 45 闪点 60 -35号轻柴油、环戊烷等 丙 A 60 闪点 120 轻柴油、重柴油、 20号 重油、锭子油等 B 闪点 120 蜡油、 100号重油、油渣 润滑油、变压器油等 Q1： 石油化工企业设计防火规范 GB-50160-2008 简称 火规 1、查找 火规 2、学习 3、了解在项目中如何应用 Q2：学习 ASME B31.3 Process Piping