《压力管道设计》PPT课件.ppt
《《压力管道设计》PPT课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《压力管道设计》PPT课件.ppt(171页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、压力管道检验员培训压力管道设计专题张福东,目 录第一部分 压力管道设计基础第二部分 压力管道设计法规、安全技术规范第三部分 压力管道设计,第一部分 压力管道设计基础 一、压力管道的定义及其分类 二、压力管道设计参数的确定 三、压力管道输送介质的特性,一、压力管道的定义及其分类1、压力管道的定义及其特点 管道的定义:由管道组成件装配而成,用以输送、分配、混合、分离、排放、计量或截止流体流动。除管道组成件外,管道还包括管道支承件,但不包括支承构筑物,如建筑框架、管架、管廊和底座(管墩或基础)等。(GB/T 20801.12006)压力管道的定义:2009年5月1日开始实施的特种设备安全监察条例(2
2、009),把“涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器(含气瓶,下同)、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场(厂)内专用机动车辆”,定为特种设备并实行安全监察。,条例为压力管道下的定义和范围是:“利用一定的压力,用于输送气体或液体的管状设备,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”(条例第99条)(3)压力管道的特点:1)应用广泛,种类繁多,数量巨大,设计、制造、安装、使用、检验和维护管理环节多;2)跨越空间大,边界条件复杂;,3)
3、现场安装工作量大,工作条件较差;4)管道组成件种类及材料繁多,各有各的特点和技术要求,选用复杂;5)管道上的可能泄漏点多,管道在布置、安装和检验方面要求复杂。另外,在多数情况下管道设计必须由多人合作,共同完成,且与几乎与所有专业都有条件关系。,2、压力管道的分类(TSG R10012008)GA类(长输管道):长输(油气)管道指产地、储存库、使用单位之间用于输送商品介质的压力管道。级别:GA1;GA2.GA1级:(符合下列条件之一)1)输送有毒、可燃、易爆气体介质,最高工作压力大于4.0MPa的长输管道;2)输送有毒、可燃、易爆液体介质,最高工作压力大于或者等于6.4MPa,并且输送距离(指产
4、地、储存地、用户间用于输送商品介质管道的长度)大于或者等于200km的长输管道。GA2级:GA1级以外的长输(油气)管道为GA2级。,GB类(公用管道):指城市或乡镇范围内的用于公用事业或民用的燃气管道和热力管道。级别:GB1:燃气管道;GB2:热力管道。GB1:城镇燃气管道 GB2:城镇热力管道。,GC类(工业管道):指企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道及其他辅助管道。级别:GC1;GC2;GC3。GC1级:(符合下列条件之一)1)输送GB5044-85职业性接触毒物危害程度分级中规定的毒性程度为极度危害介质、高度危害气体介质和工作温度高于标准沸点的高度危害液体介质
5、的管道;2)输送GB50160-2008石油化工企业设计防火规范及GB50016-2006建筑设计防火规范中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体(包括液化烃),并且设计压力大于或者等于4.0MPa的管道;,3)输送流体介质并且设计压力大于或者等于10.0MPa,或者设计压力大于或者等于4.0MPa,并且设计温度大于或者等于400的管道。GC2级:除规定的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GC1级管道。GC3级:输送无毒、非可燃流体介质,设计压力小于或者等于1.0MPa,并且设计温度大于20 但是小于185的管道。,GD类(动力
6、管道):火力发电厂用于输送蒸汽、汽水两相介质的管道。级别:GD1;GD2。GD1级:设计压力大于等于6.3MPa,或者设计温度大于等于400的管道。GD2级:设计压力小于6.3MPa,且设计温度小于400的管道。,小结:压力管道及类别的判定1、首先按照国家特种设备安全监察条例(2009)的规定辨识是否属于压力管道;2、然后按照压力容器压力管道设计许可规则(TSG R10012008)关于压力管道类别划分规定确定压力管道类别、级别。,二、压力管道设计参数的确定1、压力管道的设计压力:管道系统中每个管道组成件的设计压力,应不小于在操作中可能遇到的最苛刻的压力和温度组合工况的压力。(GB/T 208
7、01.32006)一般情况下管道元件的设计压力确定,2、压力管道的设计温度:管道系统中每个管道组成件的设计温度应按操作中可能遇到的最苛刻的压力和温度组合工况的温度确定,同一管道中的不同管道组成件的设计温度可以不同。(GB/T 20801.32006)一般情况下管道元件的设计温度确定,小结:最苛刻组合工况的判定1、最苛刻组合工况是指导致管子及管道组成件最大壁厚或最高压力等级的工况。2、管道的最高工作压力和最高工作温度同时发生时,此时工况即为管道的最苛刻条件。3、当管道的最高工作压力和最高工作温度不同时发生时,用管道的设计压力除以相应设计温度下的材料许用应力,然后进行比较,数值大的即为最苛刻工况。
8、,三、压力管道输送介质的特性 压力管道输送介质一般都具有可燃、易爆、有毒、有腐蚀性的特性。1、可燃易爆介质的特点2、介质的爆炸危险性3、介质的火灾危险性4、介质的毒物危害性5、介质的腐蚀性,1、可燃易爆介质的特点 燃点:燃点是指可燃物质加温受热、并点燃后,所放出的燃烧热能使该物质挥发出足够量的可燃蒸汽来维持燃烧的继续。此时加温该物质所需的最低温度,即为该物质的“燃点”,也称“着火点”。物质的燃点越低,越容易燃烧。闪点:闪点是指可燃液体挥发出来的蒸气与空气形成的混合物,遇火源能够发生闪燃的最低温度。自燃点:自燃点是指可燃物质达到某一温度时,与空气接触,无需引火即可剧烈氧化而自行燃烧,发生这种情况
9、的最低温度。,2、介质的爆炸危险性2.1 爆炸性气体混合物 大气条件下气体、蒸汽、薄雾状的易燃物质与空气的混合物,点燃后燃烧将在全范围内传播。2.2 爆炸极限 易燃气体、易燃液体的蒸气或可燃粉尘和空气混合达到一定浓度时,遇到火源就会发生爆炸。达到爆炸的空气混合物的浓度,称之为爆炸极限。爆炸极限通常以可燃气体、蒸气或粉尘在空气中的体积百分数来表示。其最低浓度称为“爆炸下限”,最高浓度称为“爆炸上限”。2.3 爆炸危险区域 爆炸性混合物 出现的或预期出现的 数量达到足以要求对电气设备的结构、安装和使用采取预防措施的区域。,2.4 爆炸性气体环境危险区域的划分原则 爆炸性气体环境危险区域的划分原则是
10、根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间,按下列规定进行分区:0区:连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境;1区:在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境;2区:在正常运行时不可能出现爆炸气体混合物的环境,或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境;附加2区:当易燃物质可能大量释放并扩散到15m以外时,爆炸危险区域的范围应划分附加2区。,3、介质的火灾危险性 介质的火灾危险性分类依据:建筑设计防火规范 GB50016-2006 介质的火灾危险性分为五类:甲、乙、丙、丁、戊;石油化工企业设计防火规范 GB50160-2008 可燃气体分为甲、乙两类;可燃液体分为甲A/B、乙A/B、
11、丙A/B三类;,GB50016对介质的火灾危险性分类如下:甲类:闪点小于28C的液体;爆炸下限小于10%的气体(体积);乙类:闪点大于或等于28C,但小于45C的液体;爆炸下限大于或等于10%的气体(体积);助燃气体。丙类:闪点大于或等于60C液体;可燃固体 丁类:难燃烧物品 戊类:不燃烧物品,国标GB50160对可燃气体的火灾危险性分类:甲类:可燃气体与空气混合物的爆炸下限10%(体积);乙类:可燃气体与空气混合物的爆炸下限10%(体积 对液态烃、可燃液体的火灾危险性分类:甲A类:15C时的蒸汽压力0.1MPa的烃类液体及其它类似的液体(液态烃);甲B类:甲A类以外的可燃液体,闪点28C;乙
12、A类:闪点28C至45C的可燃液体;乙B类:闪点45C至60C的可燃液体;丙A类:闪点60C至120C的可燃液体;丙B类:闪点120C的可燃液体。,GB50160-2008对于液化烃、可燃液体火灾危险性分类的修改内容:操作温度超过其闪点的乙类液体应视为甲B类液体;操作温度超过其闪点的丙A类液体应视为乙A类液体;操作温度超过其闪点的丙B类液体应视为乙B类液体;操作温度超过其沸点的丙B类液体应视为乙A类液体。,4、介质的毒物危害性分级依据:原职业性接触毒物危害程度分级GB5044-85:职业性接触毒物危害程度分级,是以急性毒性、急性中毒发病状况、慢性中毒患病状况、慢性中毒后果、致癌性和最高容许浓度
13、等六项指标为基础的定级标准。分级原则是依据六项分级指标综合分析,全面权衡,以多数指标的归属定出危害程度的级别,但对某些特殊毒物,可按其急性、慢性或致癌性等突出危害程度定出级别。,分级依据:新职业性接触毒物危害程度分级 GBZ230-2010 职业性接触毒物危害程度分级,是以急性毒性、刺激与腐蚀性、致敏性、生殖毒性、致癌性、实际危害后果与预后、扩散性、蓄积性等9项指标为基础的定级标准。职业接触毒物危害程度分级(4级):轻度危害()中度危害()高度危害()极度危害(),职业接触毒物危害程度分级按毒物危害指数确定:毒物危害指数THI n 计算公式 THI=(kiFi)i=1 k:分项指标权重系数;F
14、i:分项指标积分值 职业接触毒物危害程度分级(4级):THI 35 轻度危害()THI 3550 中度危害()THI 5065 高度危害()THI 65 极度危害(),5、介质的腐蚀性5.1 压力管道中的腐蚀性液体系指:与皮肤接触,在4h内出现坏死情况,或55时,对20钢的腐蚀率大于6.25mm/a的流体。5.2 金属的耐腐蚀性标准金属的耐腐蚀标准按照年腐蚀率(mm/a)分为10级;1级(0.001)完全耐蚀;2、3级(0.0010.01)很耐蚀4、5级(0.010.1)耐蚀;6、7级(0.11.0)尚耐蚀;8、9级(1.010)欠耐蚀;10级(10)不耐蚀;,小结:介质特性的辨识依据1、危险
15、化学品:国家危险化学品名录(2002)列入为危险化学品;未列入非危险化学品。2、可燃、易爆介质:系指按 GB50160和 GB50016定义的甲、乙类以及工作温度高于闪点的流体的总称。3、有毒介质:系指按 GB5044定义的极度、高度和中度危害介质的总称。4、有腐蚀性介质:系指与皮肤接触,在4h内出现坏死情况,或55时,对20钢的腐蚀率大于6.25mm/a的流体。,第二部分 压力管道设计法规、安全技术规范一、特种设备安全监察条例(2009)二、压力容器压力管道设计许可规则(TSG R10012008)三、压力管道规范 工业管道(GB/T20801.162006)四、压力管道安全技术监察规程工业
16、管道(TSG D00012009)五、压力管道设计规范,一、特种设备安全监察条例(2009)中华人民共和国国务院令第549号 国务院关于修改的决定自2009年5月1日起施行。1、规定压力管道属于特种设备;2、压力管道设计属于特种设备的生产范畴;3、压力管道和压力管道设计纳入特种设备监察管理体制;4、规定压力管道的定义。,二、压力容器压力管道设计许可规则(TSG R10012008)国家质量监督检验检疫总局颁布 自2008年4月30日施行。1、适用范围 适用于特种设备安全监察条例所规定范围的 压力容器压力管道设计;2、压力容器、压力管道许可类别、级别;3、设计单位的基本条件和人员基本要求;4、质
17、量保证体系和程序性文件(管理制度)及其设计技术规定的执行情况;5、覆盖所申请设计许可类别、品种范围、级别,并具有代表性的(试)设计文件完成情况。,三、压力管道规范 工业管道(GB/T20801.162006)国家质量监督检验检疫总局 国家标准化管理委员会发布 自2007年6月1日实施。1、适用范围 适用于特种设备安全监察条例所规定范围的压力管道设计和建造。最高工作压力大于或者等于0.1MPa的;输送介质为气体、蒸汽、液化气体、最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性的液体的;公称直径大于25mm的管道。也适用于下列压力管道:公称直径小于或等于25mm的;最高工作压
18、力低于0.1MPa以及真空的;介质为不可燃、无毒、无腐蚀性的液体的。,2、不适用范围 公称压力为PN420以上的管道;城镇市政公用设施管道;采暖通风专业管道;动力管道。3、主要内容 第1部分:总则 第2部分:材料 第3部分:设计和计算 第4部分:制作与安装 第5部分:检验与试验 第6部分:安全防护,四、压力管道安全技术监察规程工业管道(TSG D00012009)国家质量监督检验检疫总局颁布 自2009年8月1日施行。1、根据特种设备安全监察条例制定。2、适用范围 适用于同时具备下列条件的工艺装置、辅助装置以及界区内公用工程所属的工业管道:最高工作压力大于或者等于0.1MPa的;公称直径大于2
19、5mm的;输送介质为气体、蒸汽、液化气体、最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性的液体的。3、不适用范围 公称压力为42MPa以上的管道 非金属管道 动力管道、城镇公用设施管道等特殊管道。,4、主要内容 第一章:总则 第二章:管道元件 第三章:设计 第四章:安装 第五章:使用、改造、维修 第六章:定期检验 第七章:安全保护装置 第八章:附则,五、压力管道设计规范(一)、工业金属管道设计规范GB 50316-2008(二)、城镇燃气设计规范GB 50028-2006(三)、城市热力网设计规范 CJJ34-2002(四)、其它常用设计规范,(一)工业金属管道设计规范
20、GB50316-2000(2008年版)国家质量监督检验检疫总局 中华人民共和国建设部联合发布 自2008年7月1日实施。1.0.2 适用范围 本规范适用于公称压力小于或等于42MPa的工业金属管道及非金属衬里的工业金属管道的设计。1.0.3本规范不适用于下列管道的设计:1制造厂成套设计的设备或机器所属的管道;2电力行业的管道 3长输管道;4矿井的管道;5采暖通风与空气调节的管道及非圆形截面的管道;6地下或室内给排水及消防给水管道;7泡沫、二氧化碳及其他灭火系统的管道。8城镇公用管道,2.1术 语 A1类流体 在本规范内系指剧毒流体,在输送过程中如有极少量的流体泄漏到环境中,被人吸入或人体接触
21、时,能造成严重中毒,脱离接触后,不能治愈。相当于现行国家标准职业性接触毒物危害程度分级GB 5044中I级(极度危害)的毒物。A2类流体 在本规范内系指有毒流体,接触此类流体后,会有不同程度的中毒,脱离接触后可治愈。相当于职业性接触毒物危害程度分级GB 5044中级以下(高度、中度、轻度危害)的毒物。B类流体 在本规范内系指这些流体在环境或操作条件下是一种气体或可闪蒸产生气体的液体,这些流体能点燃并在空气中连续燃烧。,2.1.4 D类流体 指不可燃、无毒、设计压力小于或等于1.0MPa和设计温度高于20186之间的流体。2.1.5 C类流体 系指不包括D类流体的不可燃、无毒的流体。2.1.29
22、公用工程管道 相对于工艺管道而言,公用工程管道系指工厂(装置)的各工序中公用流体的管道。2.1.30 管道和仪表流程图 简称PID(或PID)。此图上除表示设备外,主要表示连接的管道系统、仪表的符号及管道识别代号等。,3.1设计条件 3.1.2 设计压力的确定 3.1.2.1一条管道及其每个组成件的设计压力,不应小于运行中遇到的内压或外压与温度相偶合时最严重条件下的压力。最严重条件应为强度计算中管道组成件需要最大厚度及最高公称压力时的参数。3.1.2.2下列特殊条件的管道,其设计压力应与第3.1.2.1款比较,并应取两者的较大值。1)输送制冷剂、液化烃类等气化温度低的流体的管道,设计压力不应小
23、于阀被关闭或流体不流动时在最高环境温度下气化所能达到的最高压力;2)离心泵出口管道的设计压力不应小于吸入压力与扬程相应压力之和;3)没有压力泄放装置保护或与压力泄放装置隔离的管道,设计压力不应低于流体可达到的最大压力。,3.1.2.3真空管道应按受外压设计,当装有安全控制装置时,设计压力应取1.25倍最大内外压力差或0.1MPa两者中的低值;无安全控制装置时,设计压力应取0.1MPa.3.1.2.4装有泄压装置的管道的设计压力不应小于泄压装置开启的压力。3.1.3设计温度的确定 3.1.3.1管道中每个组成件的设计温度,应不低于第3.1.2.1款规定的需要最大厚度或最高公称压力相对应的温度。设
24、计温度的确定,还应考虑流体温度、环境温度、阳光辐射等因素的影响。设计的最低温度应为管道组成件的最低工作温度,此温度不应低于材料使用温度的下限。3.1.3.2管道采用伴管或夹套加热时,应以外加热和管内流体温度中较高的温度为设计温度。,3.1.3.3无隔热层的管道中,不同的管道组成件可具有不同的设计温度,管道组成件的设计温度应符合以下规定:1)流体温度低于65时,管道组成件的设计温度可与流体温度相同;2)流体温度等于或大于65时,除非按传热计算或实验确定有较低的平均壁温,管道组成件的设计温度不应低于以下的值:阀门、管子、突缘短节、焊接管件和厚度与管子相似的其他管道组成件:为流体温度的95%;法兰(
25、除松套法兰外),包括在管件和阀门上的法兰:为流体温度的90%;松套法兰:为流体温度的85%;法兰的紧固件:为流体温度的80%。,3.1.4 设计中应对以下环境影响采取有效措施:3.1.4.1 管道中的气体或蒸气被冷却时,应确定压力降低值。当管内产生真空时,管道应能承受在低温下的外部压力,或采取破坏真空的预防措施。3.1.4.2 管道组成件应能承受或消除因静态流体受热膨胀而增加的压力,或采取预防措施。3.1.4.3 当管道温度低于0时,应防止切断阀、控制阀、泄压装置和其他管道组成件的活动部件外表面结冰。,3.1.5 管道应能承受以下的动力荷载:3.1.5.1 管道应能承受外部或内部条件引起的水力



- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 压力管道设计 压力 管道 设计 PPT 课件

链接地址:https://www.31ppt.com/p-5476256.html