GB/T 51257-2017 液化天然氣低溫管道設(shè)計規(guī)范

專用

人人文庫

中華人民共和國國家標準

液化天然氣低溫管道設(shè)計規(guī)范

Codefordesignoflowtemperaturepipingof

liquefiednaturalgas

GB/T51257-2017

主編部門中國石油天然氣集團公司

：專用

批準部門中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部

：

施行日期年月日

：201851

人人文庫

中國計劃出版社

2017北京

中華人民共和國國家標準

液化天然氣低溫管道設(shè)計規(guī)范

專用

GB/T51257-2017

☆

中國計劃出版社出版發(fā)行

網(wǎng)址

：

地址北京市西城區(qū)木樨地北里甲號國宏大廈座層

：11C3

郵政編碼電話發(fā)行部

：100038：（010）63906433（）

三河富華印刷包裝有限公司印刷

印張千字

850mm×1168mm1/32248

年月第版年月第次印刷

201841201841

☆

統(tǒng)一書號

：155182·0224

定價元

人人文庫：12.00

版權(quán)所有侵權(quán)必究

侵權(quán)舉報電話

：（010）63906404

如有印裝質(zhì)量問題請寄本社出版部調(diào)換

，

中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部公告

第1663號

住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于發(fā)布國家標準

液化天然氣低溫管道設(shè)計規(guī)范的公告

《》

現(xiàn)批準液化天然氣低溫管道設(shè)計規(guī)范為國家標準編號

《》專用，

為自年月日起實施

GB/T51257—2017，201851。

本規(guī)范在住房城鄉(xiāng)建設(shè)部門戶網(wǎng)站

公開并由我部標準定額研究所組織

（），

中國計劃出版社出版發(fā)行

。

中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部

2017年8月31日

人人文庫

前言

根據(jù)住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于印發(fā)年工程建設(shè)標準規(guī)范

《〈2014

制訂修訂計劃的通知建標號的要求編制組經(jīng)廣

〉》（〔2013〕169），

泛調(diào)查研究認真總結(jié)實踐經(jīng)驗參考有關(guān)國際標準和國外先進標

，，

準并在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上制定本規(guī)范

，，。

本規(guī)范共分章和個附錄主要技術(shù)內(nèi)容是總則術(shù)語

103，：，，

設(shè)計條件和基準管道材料管道組成件管道布置管道應力分

，，，，

析管道支吊架管道施工及檢驗要求保冷和防腐等

，，，。

本規(guī)范由住房城鄉(xiāng)建設(shè)部負責管理由全國石油天然氣標準

，專用

化技術(shù)委員會液化天然氣分委會負責日常管理由中國寰球工程

，

有限公司負責具體技術(shù)內(nèi)容的解釋本規(guī)范在執(zhí)行過程中如有意

。

見或建議請寄送中國寰球工程有限公司地址北京市朝陽區(qū)來

，（：

廣營鄉(xiāng)高科技產(chǎn)業(yè)園創(chuàng)達二路號郵政編碼以便今后

1，：100012），

修訂時參考

。

本規(guī)范主編單位參編單位主要起草人和主要審查人

、、：

主編單位：中國寰球工程有限公司

參編單位：中國石化工程建設(shè)有限公司

中國石油集團工程設(shè)計有限責任公司西南分公司

中國石油天然氣第六建設(shè)有限公司

人人文庫中海石油氣電集團有限責任公司

浙江國泰蕭星密封材料股份有限公司

江蘇武進不銹股份有限公司

大連大高閥門股份有限公司

圣博萊閥門有限公司

浙江振申絕熱科技股份有限公司

·1·

主要起草人：代永清賈琦月李中央張世忱王秀

丘平唐永進張宗徐宋亮杜光怡

鐘志良程明向蒼義吳發(fā)建劉一鳴

朱秋華張春華郎咸東吳益民王邦捷

姚月英王志強方運富段品佳蒲波

陳銳瑩戴文柏

主要審查人：楊莉娜劉建欣施文煥付偉黃永剛

牛存厚揚帆曲順利劉俊夏芳

畢曉星王小林王成碩

專用

人人文庫

·2·

目次

總則…………………

1（1）

術(shù)語…………………

2（2）

設(shè)計條件和基準…………

3（3）

設(shè)計條件………………

3.1（3）

設(shè)計基準………………

3.2（3）

管道材料…………………

4（5）

材料要求………………

4.1（5）

低溫沖擊試驗…………

4.2專用（5）

管道組成件………………

5（7）

一般規(guī)定………………

5.1（7）

管子和管件……………

5.2（7）

閥門……………………

5.3（7）

法蘭墊片和緊固件……

5.4、（10）

管道布置…………………

6（13）

一般規(guī)定………………

6.1（13）

液化天然氣站場的管道布置……………

6.2（14）

碼頭及棧橋的管道布置…………………

6.3（16）

管道應力分析……………

7（18）

一般規(guī)定………………

7.1人人文庫（18）

應力分析的范圍和方法…………………

7.2（18）

應力分析條件的確定……

7.3（19）

管道支吊架………………

8（20）

一般規(guī)定………………

8.1（20）

支吊架設(shè)計……………

8.2（20）

·1·

支吊架材料……………

8.3（21）

管道施工及檢驗要求……

9（22）

焊接和焊后熱處理………

9.1（22）

壓力試驗干燥和置換…………………

9.2、（23）

試車預冷………………

9.3（24）

保冷和防腐………………

10（25）

保冷結(jié)構(gòu)………………

10.1（25）

保冷結(jié)構(gòu)材料…………

10.2（26）

防腐…………………

10.3（26）

附錄保冷材料技術(shù)性能…………………

A（28）

附錄保冷輔助材料技術(shù)性能……………

B（30）

附錄金屬保護層…………

C（33）

本規(guī)范用詞說明………………

專用（34）

引用標準名錄…………………

（35）

條文說明………

（37）

人人文庫

·2·

Contents

………

1Generalprovisions(1)

……………………

2Terms(2)

……………

3Designconditionsandbasis(3)

………

3.1Designconditions(3)

……………

3.2Designbasis(3)

…………

4Pipingmaterials(5)

……

4.1Materialrequirements(5)

…………

4.2Lowtemeratureimacttestin專用(5)

ppg

………

5Pipingcomponents(7)

……

5.1Generalrequirements(7)

………

5.2Pipesandfittings(7)

…………………

5.3Valves(7)

………………

5.4Flanges,gasketsandbolts(10)

………

6Pipingarrangement(13)

……

6.1Generalrequirements(13)

………

6.2Pipingarrangementofliquefiednaturalgasstation(14)

………………

6.3Pipingarrangementofjetty(16)

……

7Pipingstressanalysis(18)

……

7.1Generalre人人文庫quirements(18)

…

7.2Thescopeandmethodsofstressanalysis(18)

………………

7.3Determinationofstressanalysisconditions(19)

……………

8Pipingsupportsandhangers(20)

……

8.1Generalrequirements(20)

…………

8.2Designofsupportsandhangers(20)

·3·

…………

8.3Materialsofsupportandhanger(21)

……

9Requirementsofpipingconstructionandexamination(22)

………………

9.1Weldingandheat-treatmentafterwelding(22)

……

9.2Pressuretesting,dryingandpurging(23)

…………………

9.3Pre-coolingfortestrun(24)

……

10Coldinsulationandanti-corrosion(25)

………………

10.1Coldinsulationstructure(25)

…

10.2Coldinsulationconstructionmaterials(26)

…………

10.3Anti-corrosion(26)

AppendixAPerformanceofmainmaterialsforcold

……

insulation(28)

AppendixBPerformanceofauxiliarymaterialsfor

………………

專用(30)

coldinsulation

………………

AppendixCMetalcladding(33)

………

Explanationofwordinginthiscode(34)

……

Listofquotedstandards(35)

………

Addition:Explanationofprovisions(37)

人人文庫

·4·

1總則

1.0.1為提高液化天然氣低溫管道設(shè)計水平保證設(shè)計質(zhì)量做

，，

到技術(shù)先進安全可靠經(jīng)濟合理制定本規(guī)范

、、，。

1.0.2本規(guī)范適用于公稱壓力不大于的液化天然氣低溫

42MPa

管道的設(shè)計

。

1.0.3液化天然氣低溫管道設(shè)計除應執(zhí)行本規(guī)范外尚應符合國

，

家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定

。專用

人人文庫

·1·

2術(shù)語

2.0.1液化天然氣

liquefiednaturalgas（LNG）

主要由甲烷組成可能含有少量的乙烷丙烷丁烷氮或通常

，、、、

存在于天然氣中的其他組分的一種無色液態(tài)流體

。

2.0.2深冷處理

cryogenictreatment

將零件浸沒在液氮中進行冷卻當零件溫度穩(wěn)定在

，-196℃

時保溫一定時間再自然恢復到常溫的處理過程

，，。

2.0.3滴液盤

dripplate

閥蓋加長頸上設(shè)置防止冷凝水進入閥蓋保冷層的一個圓盤

專用。

2.0.4管道

piping

由管道組成件管道支吊架等組成用以輸送分配混合分

、，、、、

離排放計量或控制流體流動

、、。

2.0.5管道系統(tǒng)

pipingsystem

按流體與設(shè)計條件劃分的多根管道連接成的一組管道

。

2.0.6管道組成件

pipingcomponents

用于連接或裝配成管道的元件包括管子管件法蘭墊片

，、、、、

緊固件閥門以及膨脹節(jié)過濾器阻火器等非普通標準組成件

、、、。

2.0.7氣阻層

vaporstop

保冷系統(tǒng)中用于阻止水蒸氣沿管道縱向傳播的結(jié)構(gòu)

人人文庫。

·2·

3設(shè)計條件和基準

3.1設(shè)計條件

3.1.1管道設(shè)計壓力不應小于在操作中可能出現(xiàn)的最苛刻的壓

力和溫度組合工況的壓力并應符合下列規(guī)定

，：

1設(shè)置安全泄放裝置的管道的設(shè)計壓力不應小于安全泄放

裝置的設(shè)定壓力或最大標定爆破壓力

；

2未設(shè)置安全泄放裝置或與壓力泄放裝置隔離的管道的設(shè)

計壓力不應小于裝置操作過程中可能產(chǎn)生的最大壓力

；

3離心泵出口管道的設(shè)計壓力不應小于泵的關(guān)閉壓力

專用。

3.1.2真空工況的管道應按外壓條件設(shè)計有安全控制裝置的

。

管道設(shè)計壓力應取最大壓差的倍或中的較小值

，1.250.1MPa；

無安全控制裝置的管道設(shè)計壓力應取

，0.1MPa。

3.1.3管道設(shè)計溫度應按操作中可能出現(xiàn)的最苛刻的壓力和溫

度組合工況的溫度確定

。

3.1.4設(shè)計時應綜合分析下列環(huán)境影響因素

：

1被隔斷管道中的流體因受環(huán)境影響引起的熱膨脹所導致

的壓力升高

；

2因管道表面冷凝冷凍而引起的閥門泄壓裝置或排放管

、、

道故障的影響

。

人人文庫設(shè)計基準

3.2

3.2.1管道組成件的壓力溫度額定值及允許變動范圍應符合現(xiàn)

行國家標準壓力管道規(guī)范工業(yè)管道第部分設(shè)計和計算

《3：》

的有關(guān)規(guī)定

GB/T20801.3。

3.2.2設(shè)計壓力大于或等于的管道壓力和溫度不應超

4.0MPa，

·3·

出設(shè)計范圍

。

3.2.3設(shè)計壓力小于的管道壓力和溫度允許的變動應

4.0MPa，

符合本規(guī)范第條的規(guī)定應同時滿足下列要求

3.2.4，：

1由壓力產(chǎn)生的管道名義應力不應超過材料在相應溫度下

的屈服強度

；

2管道持續(xù)應力應符合本規(guī)范第條的規(guī)定

7.1.8；

3管道系統(tǒng)預期壽命內(nèi)超過設(shè)計條件的壓力和溫度變化的

，

總次數(shù)不應大于次

1000；

4持續(xù)和周期性變動不應改變管道系統(tǒng)中所有管道組成件

的操作安全性能

；

5壓力變動的上限值不應大于管道系統(tǒng)的試驗壓力

；

6溫度變動的下限值不應小于現(xiàn)行國家標準壓力管道規(guī)范

《

工業(yè)管道第部分材料規(guī)定的材料最低使用

：》/專用

2GBT20801.2

溫度

。

7閥門閉合元件的壓力差不宜超過閥門規(guī)定的最大額定壓

力差

。

3.2.4當壓力超過相應溫度下的壓力額定值或由壓力產(chǎn)生的管

道名義應力超過材料允許用應力值時超限的幅度和頻率應滿足

，

下列條件之一

：

1變動幅度不大于每次變動時間不超過且每年

33％，10h，

累計變動時間不超過

100h；

2變動幅度不大于每次變動時間不超過且每年

20％，50h，

累計變動時間不超過

500h。

3.2.5材料許用應力應符合現(xiàn)行國家標準壓力管道規(guī)范工業(yè)

人人文庫《

管道第部分材料的有關(guān)規(guī)定

2：》GB/T20801.2。

·4·

4管道材料

4.1材料要求

4.1.1管道材料應根據(jù)設(shè)計溫度設(shè)計壓力介質(zhì)工況加工性能

、、、

和焊接等條件進行選用

。

4.1.2管道組成件不應使用脆性金屬材料

。

4.1.3不銹鋼管道組成件宜選用雙證奧氏體不銹鋼材料

。

4.1.4奧氏體不銹鋼管子和管件應經(jīng)固溶處理并酸洗后交貨

。

4.1.5閥門主體材質(zhì)應選用奧氏體不銹鋼閥門內(nèi)件材質(zhì)應滿足

，專用

低溫韌性要求

。

4.1.6閥門鑄件應符合現(xiàn)行行業(yè)標準閥門用低溫鋼鑄件技術(shù)條

《

件的規(guī)定鑄件的外觀質(zhì)量符合現(xiàn)行行業(yè)標準閥門

》JB/T7248；《

鑄鋼件外觀質(zhì)量要求的規(guī)定

》JB/T7927。

4.1.7操作溫度低于的閥門其閥體和閥瓣堆焊硬質(zhì)合

-100℃，

金后應進行深冷處理堆焊硬質(zhì)合金應符合現(xiàn)行行業(yè)標準閥門

?！?/p>

密封面等離子弧堆焊技術(shù)要求的規(guī)定

》JB/T6438。

4.1.8鍛件材料缺陷不應補焊處理

。

4.2低溫沖擊試驗

4.2.1焊接管子和管件應進行低溫沖擊試驗每爐批成品中的

人人文庫。/

母材焊縫熱影響區(qū)應各取一組進行下的沖擊試驗試樣

、、-196℃；

的橫向膨脹量不應小于試驗結(jié)果應滿足表的要

0.38mm，4.2.1

求不能取到最小尺寸的試樣可免做

。2.5mm×10mm×55mm，

沖擊試驗

。

·5·

表4.2.1-196℃沖擊試驗要求

試樣尺寸三個試樣平均沖擊功單個試樣最低沖擊功

（mm）（J）（J）

10×10×55≥60≥42

7.5×10×55≥45≥31

5×10×55≥30≥21

2.5×10×55≥15≥11

4.2.2鑄件應按現(xiàn)行國家標準金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方

《

法進行夏比形沖擊試驗標準試樣測試可

》GB/T229-196℃V，

以接受的最小橫向膨脹量為奧氏體不銹鋼的三個試樣

0.38mm。

的沖擊試驗結(jié)果應符合現(xiàn)行行業(yè)標準閥門用低溫鋼鑄件技術(shù)條

《

件的要求

》JB/T7248。專用

人人文庫

·6·

5管道組成件

5.1一般規(guī)定

5.1.1管道組成件應根據(jù)介質(zhì)性質(zhì)操作工況外部環(huán)境要求和

、、

經(jīng)濟合理性選用

。

5.1.2管道組成件的腐蝕裕量應根據(jù)預期的使用壽命和介質(zhì)對

材料的腐蝕速率確定且應滿足沖蝕和局部腐蝕的要求

，。

5.2管子和管件

5.2.1焊接管子和管件的焊縫應采用電熔焊工藝且應為直縫

專用，

焊焊縫系數(shù)宜取

，1.0。

5.2.2公稱尺寸大于DN的焊接管子和管件的焊縫應按照

100

現(xiàn)行國家標準金屬熔化焊焊接接頭射線照相的規(guī)

《》GB/T3323

定進行的射線探傷驗收等級為級合格

100％，Ⅱ。

5.2.3公稱尺寸大于或等于DN的管子和管件的最小壁厚

600

不應小于

6mm。

5.3閥門

5.3.1閥門的壓力溫度額定值應符合現(xiàn)行國家標準鋼制閥門

《

一般要求的規(guī)定

》GB/T12224。

5.3.2閥體的最小壁厚應符合現(xiàn)行國家標準閥門殼體最小壁厚

人人文庫《

尺寸要求規(guī)范的規(guī)定

》GB26640。

5.3.3閥門宜采用整體式閥體上裝式閥門的結(jié)構(gòu)應滿足在線維

；

修的要求

。

5.3.4閘閥和截止閥應具有上密封結(jié)構(gòu)上密封應位于閥蓋加長

，

頸靠近填料函的下部

。

·7·

5.3.5雙向密封的球閥應有閥腔泄壓結(jié)構(gòu)對有泄壓方向要求

。

的閥門閥體上應有泄放方向的標志

，。

5.3.6閥門應具有防火防靜電結(jié)構(gòu)整個放電路徑的最大電阻

、，

值不應超過

10Ω。

5.3.7閥門承壓件采用焊接結(jié)構(gòu)時應為對焊形式應保證材料的

，

焊接性能及低溫下焊縫的可靠性

。

5.3.8閥門應采用閥蓋加長頸結(jié)構(gòu)閥蓋加長頸長度H見

，（

圖應符合現(xiàn)行行業(yè)標準液化天然氣閥門技術(shù)條件

5.3.8）《》

的規(guī)定

JB/T12621。

專用

圖閥蓋加長頸及滴液盤示意圖

5.3.8

5.3.9滴液盤的位置應滿足保冷施工的要求其距閥蓋上緣的最

，

小間距h見圖應符合現(xiàn)行行業(yè)標準液化天然氣閥門

人人文庫（5.3.8）《

技術(shù)條件的規(guī)定

》JB/T12621。

5.3.10滴液盤和閥蓋加長頸之間應密封滴液盤宜采用焊接或

，

螺栓夾緊的方式固定在閥蓋加長頸上

。

5.3.11閥蓋加長頸頸部的壁厚應根據(jù)閥門設(shè)計壓力執(zhí)行機構(gòu)

、

操作力執(zhí)行機構(gòu)自重及特殊安裝條件下產(chǎn)生的綜合應力進行設(shè)

、

·8·

計且應滿足熱損失要求

，。

5.3.12閥桿應有防吹出結(jié)構(gòu)其危險截面應設(shè)置在填料函以上

，

的可見部位

。

5.3.13閥桿與填料接觸面處應進行硬化處理表面粗糙度不應

，

大于

Ra0.4μm。

5.3.14閥門在低溫工況運行和性能測試時手柄或手輪邊緣上

，

的最大操作力不應超過傳動鏈設(shè)計強度應大于兩倍計算

360N。

操作力或扭矩

。

5.3.15閥門的下列部位應進行射線檢驗

：

1現(xiàn)行國家標準鋼制閥門一般要求規(guī)定

《》GB/T12224

的殼體部位

；

2對接焊縫和焊接坡口

。

5.3.16射線檢驗結(jié)果應符合下列規(guī)定

：專用

1閥體閥蓋鑄鋼件的射線檢驗合格標準不應低于現(xiàn)行行業(yè)

、

標準閥門受壓鑄鋼件射線照相檢驗規(guī)定的級

《》JB/T64402；

2對焊閥體的連接端部的射線檢驗合格標準不應低于現(xiàn)行

行業(yè)標準閥門受壓鑄鋼件射線照相檢驗規(guī)定的級

《》JB/T64401；

3承壓焊縫的射線檢驗合格標準不應低于現(xiàn)行行業(yè)標準承

《

壓設(shè)備無損檢測第部分射線檢測規(guī)定的級

2：》NB/T47013.2Ⅱ。

5.3.17閥門應進行低溫試驗低溫試驗時閥座最大允許泄漏

。，

量應符合表的規(guī)定

5.3.17。

表5.3.17閥座最大允許泄漏量（mm3/s×DN）

閥門類型軟密封閥座金屬密封閥座

閘閥截止閥球閥和正向流向蝶閥

、人人文庫、33100

止回閥和反向流向蝶閥

62.5200

5.3.18閥門逸散性試驗應符合現(xiàn)行國家標準閥門的逸散性試

《

驗的規(guī)定

》GB/T26481。

5.3.19堆焊硬質(zhì)合金的閥門密封面應進行應力消除處理閥門

，；

軟密封面宜采用金屬支撐

。

·9·

5.3.20除止回閥外閥門應能在閥桿與垂直方向成范圍內(nèi)

，45°

的安裝條件下正常操作

。

5.4法蘭、墊片和緊固件

5.4.1法蘭應采用鍛件不應焊補鍛件應符合現(xiàn)行行業(yè)標準

，。

承壓設(shè)備用碳素鋼和合金鋼鍛件