壓力管道規(guī)范

2016壓力管道學(xué)習(xí)

壓力管道定義：

利用一定的壓力用于輸送氣體或液體的管狀設(shè)備，其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或

者等于O.IMPa（表壓），介質(zhì)為氣體、液化氣體、蒸汽或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、

最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體，且公稱直徑大于或者等于50mm的管道。公

稱直徑小于150mm,且其最高工作壓力小于1.6MPa（表壓）的輸送無毒、不可燃、無腐

蝕性氣體的管道和設(shè)備本體所屬管道除外。其中，石油天然氣管道的安全監(jiān)督管理還應(yīng)按

照《安全生產(chǎn)法》、《石油天然氣管道保護(hù)法》等法律法規(guī)實(shí)施。

1.壓力條件：最高工作壓力大于等于O.IMPa（表壓）；

2.尺寸條件：公稱直徑大于50mm的管道（公稱直徑小于150mm,且其最高工作壓

力小于L6MPa（表壓）的輸送無毒、不可燃、無腐蝕性氣體的管道和設(shè)備本體所屬管道

除外力

3.介質(zhì)條件（滿足其中之一）：

?氣體介質(zhì)；

?液化氣體介質(zhì)；

?蒸汽介質(zhì)；

?可燃易爆介質(zhì)；

?毒性介質(zhì)；

?腐蝕性介質(zhì)；

?最高工作溫度高于等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體（如，溫度2100℃的水）

壓力管道類別：

1.GA類（長輸管道）（所有電廠專業(yè)幾乎沒有）

2.GB類（公用管道）

GB1級(jí)城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿?/p>

GB2級(jí)城鎮(zhèn)熱力管道

3.GC類（工業(yè)管道）（熱機(jī)專業(yè)沒有）

GC1（1）級(jí)一毒性

GC1（2）級(jí)一可燃性

GC1（3）級(jí)一介質(zhì)壓力大于或等于lO.OMPa;設(shè)計(jì)壓力大于或者等于4.0MPa,且

設(shè)計(jì)溫度大于或者等于4OCTC的管道。-----高壓給水

GC3級(jí)---輸送無毒、非可燃流體介質(zhì)，設(shè)計(jì)壓力小于或者等于l.OMPa,并且設(shè)計(jì)

溫度大于-2(rc但是小于185℃的管道。一一壓縮空氣

GC2級(jí)一一除GC3外，介質(zhì)毒性、火災(zāi)危險(xiǎn)性(可燃性、設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度小于

GC1級(jí)管道。一一凝結(jié)水

4.GD類

GDI類一一設(shè)計(jì)壓力大于等于6.3MPa,或者設(shè)計(jì)溫度大于等于400。(：的管道。

GD2類一一設(shè)計(jì)壓力小于6.3MPa,且設(shè)計(jì)溫度小于40CTC的管道。

簽署

1.GALGC1、GDI級(jí)壓力管道主要設(shè)計(jì)文件進(jìn)行設(shè)計(jì)、校核、審核、審定4級(jí)簽署，

GA2級(jí)、GB類、GC2、GC3、GD2級(jí)壓力管道主要設(shè)計(jì)文件可以進(jìn)行設(shè)計(jì)、校核、審核

3級(jí)簽署。

2.壓力管道主要設(shè)計(jì)文件，包括設(shè)備布置圖、管道布置圖、應(yīng)力分析計(jì)算書等。

一、管道材料

1.鋼中的相：1)鐵素體碳鋼合金鋼(20,20G,12CrlMoVG,P91,P92)

2)奧氏體不節(jié)秀鋼(06Crl9Nil0,TP304,TP316,)

3)滲碳體Fe3c

碳鋼的組織是由鐵素體和滲碳體以不同的比例和形態(tài)組成

2.常用結(jié)構(gòu)鋼標(biāo)準(zhǔn)

1）《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700-2006

Q235;質(zhì)量等級(jí)A、B、C、D

A:不做沖擊試驗(yàn)

B:20℃沖擊試驗(yàn)

C:（TC沖擊試驗(yàn)

D:-20℃沖擊試驗(yàn)

2）《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T699-1999

10,50Mn,16Mn;

3）《低合金高強(qiáng)度鋼》GB/T1591-2008

普通質(zhì)量低合金結(jié)構(gòu)鋼Q345;

優(yōu)質(zhì)低合金結(jié)構(gòu)鋼16Mng,16MnR;

A:不做沖擊試驗(yàn)

B:20℃沖擊試驗(yàn)

C:0℃沖擊試驗(yàn)

D:-2CTC沖擊試驗(yàn)

E:-40℃沖擊試驗(yàn)

4）《合金結(jié)構(gòu)鋼》GB/T3077-2012

12CrlMoVG

3.高溫力學(xué)性能

1）蠕變：材料在長時(shí)間的橫定載荷、較高的恒定溫度下緩慢地產(chǎn)生不能恢復(fù)的塑性變

形的現(xiàn)象。

2）設(shè)計(jì)中是否考慮蠕變主要取決于材料的使用溫度，通常碳鋼在300℃~350℃以上，

合金鋼在400℃~450℃以上就有蠕變現(xiàn)象。

4.常用材料的推薦使用溫度上限

表3.4.2常用國產(chǎn)鋼材及其推薦使用溫度范圍

推薦使用

鋼材類別鋼號(hào)備注

溫度范圍

Q235A0C?300匕

Q235B0C?3009

碳素結(jié)構(gòu)鋼GB/T3091

Q235C0*C?300C

Q235D一209?300P

10一20(?425c

GB/T3087

優(yōu)質(zhì)碳索結(jié)構(gòu)鋼20一20(?4251

20G-2OV-425VGB5310

Q245R-20*C?425*C

鍋爐和壓力容器用鋼板GB713

Q345R0*C?425*C

Q345A0七?3501

Q345B0"C?350C

低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q345C0C?350*CGB/T8163

Q345D一20七?350七

Q345E-40C?35(TC

推薦使用

鋼材類別鋼號(hào)備注

溫度范圍

15CrMoG不大J-510V

12CrlMoVG不大于555c

合金結(jié)構(gòu)鋼15NilMnMoNbCu不大于3501CGB5310

10Cr9MolVNbN不大于600c

10Cr9MoW2VNbN不大于621。

5.動(dòng)力管道（GD類）材料的使用限制

1）國內(nèi)無縫鋼管

設(shè)計(jì)壓力＞5.3MPa的GD類管道，應(yīng)選用GB5310-2008《高壓鍋爐用無縫鋼管》標(biāo)

準(zhǔn)的鋼管。常用牌號(hào)為：20G、15CrMoG、12CrlMoVG和12Cr2MoG等。

設(shè)計(jì)壓力w53MPa的管道，應(yīng)選用GB3087-2008《低中壓鍋爐用無縫鋼管》標(biāo)準(zhǔn)的

鋼管。常用牌號(hào)為：20號(hào)、10號(hào)等。

設(shè)計(jì)壓力41.6MPa的管道，應(yīng)選用GB/T8163-2008《輸送流體用無縫鋼管》標(biāo)準(zhǔn)的

鋼管。常用牌號(hào)為：Q295、Q345、Q235等。

2)國外無縫鋼管

①15NiCuMoNb5-6-4(WB36)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)EN10216-2最高允許使用溫度450℃

實(shí)際使用溫度在350℃以下。適用于高壓給水管道。

②2-l/4Cr系列低合金耐熱鋼

代表管材：10CrMo910和ASMESA335P22

適用于570℃以下的管道。

③9Cr鋼管

代表管材：ASMESA335P91/T91和ASMESA335P92/T92

適用范圍：

SA335P91:一般593℃,不超過600℃;

SA335P92:620℃;

二、城鎮(zhèn)熱力管道GB類

1.GBl--城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿?/p>

廠外（紅線外）天然氣管道GB1,單獨(dú)設(shè)一卷冊(cè)。

2.GB2--城鎮(zhèn)熱力管道

以熱電廠或鍋爐房為熱源，自熱源至建筑物熱力入口的供熱管網(wǎng)。

3.直埋管道閥門選擇中規(guī)定：所選閥門公稱壓力應(yīng)比管道設(shè)計(jì)壓力高一個(gè)等級(jí)。

三、油氣管道

詳見《發(fā)電廠油氣管道設(shè)計(jì)規(guī)程》

燃油系統(tǒng)及管道、潤滑油管道、天然氣管道

四、化學(xué)管道

1.電廠氫氣管道宜采用無縫不銹鋼管道。

2.氫氣管道上的閥門宜采用球閥、截止閥。嚴(yán)禁使用閘閥，不易采用銅合金閥門部件。

五、管道強(qiáng)度與布置(四大管道計(jì)算及選材)

1.管子的最小壁厚計(jì)算，見《管規(guī)》P33

2.三通選用原則P24

3.存在汽水兩相流的管道布置，見P62.6.1.4

4.疏水坡度計(jì)算：冷態(tài)；疏水態(tài)

1)冷態(tài)：iL=io+(ABOZ-AAOZ)/LB-A

B

2)疏水態(tài):iss=io+[(^oz+KABtz)-(AAoz+KAAt2)]/LB.A

3)K=ass(tss-20)/at(tt-20)

5.汽輪機(jī)防進(jìn)水設(shè)計(jì)綜合P125

6.GD類壓力管道試驗(yàn)

1)管道安裝完畢后應(yīng)進(jìn)行整體嚴(yán)密性試驗(yàn)，嚴(yán)密性試驗(yàn)采用水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為

設(shè)計(jì)壓力的L5倍,試驗(yàn)要求應(yīng)滿足《電力建設(shè)施工技術(shù)規(guī)范第5部分管道及系統(tǒng)》(DL

5190.5-2012)的規(guī)定。

2）對(duì)于口徑較大的蒸汽管道（如大容量機(jī)組再熱蒸汽管道）,可采用焊縫100%無

損檢驗(yàn)代替水壓試驗(yàn)，圖紙中必須注明無損檢驗(yàn)的種類，檢驗(yàn)要求應(yīng)滿足《火力發(fā)電廠焊

接技術(shù)規(guī)程》（DL/T869-2012）的規(guī)定。

注意：管道系統(tǒng)的嚴(yán)密性試驗(yàn)用無損檢驗(yàn)代替水壓試驗(yàn)只適用于采用焊接連接的管道

系統(tǒng)。

六管道支吊架及應(yīng)力分析

綜合《管規(guī)》P100

1.荷載分配方式：

熱態(tài)吊零，管道的荷重分配是在熱態(tài)（工作狀態(tài)）實(shí)現(xiàn)。在熱態(tài)時(shí)，彈簧支吊架只承

受吊零分配的荷重。

冷態(tài)吊零，管道的荷重分配是在冷態(tài)實(shí)現(xiàn)。在冷態(tài)時(shí)，彈簧支吊架只承受吊零分配的

荷重

2.支吊架設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

1）布置支吊架，應(yīng)注意與需要定期進(jìn)行探傷的焊舞有足夠的距離

2）設(shè)備接口與其相鄰支吊架間距一般可控制在允許間距的一半。

3）對(duì)于主蒸汽、再熱蒸汽管道，在管線中應(yīng)可能設(shè)置有剛性吊架，盡可能在鍋爐的垂

直管道，汽機(jī)側(cè)的水平管道上設(shè)置。

4）支吊架盡可能靠近有集中荷載處，在大直徑三通處設(shè)置支吊架。

5）剛性支吊架、限位和控制振動(dòng)的裝置，應(yīng)生根在剛度大的結(jié)構(gòu)件上，盡量將支吊架

直接支吊在廠房的結(jié)構(gòu)件上。

3.不同支吊架的設(shè)置要求

1）固定支架：

?宜靠近需要限制管道分支位移處；

?靠近切換母管的閥門以及調(diào)節(jié)閥組處；

?口型補(bǔ)償管道的兩側(cè)和多個(gè)n型補(bǔ)償管道的每兩n型之間的適當(dāng)位置宜設(shè)置固定支

架；

2）導(dǎo)向支架

?裝于管道可能由于兩相流或沖擊荷載產(chǎn)生振動(dòng)的位置；

?常設(shè)在口型補(bǔ)償管道兩側(cè)的適當(dāng)位置處；

?法蘭連接的閥門處，宜裝設(shè)有管子軸向?qū)蛑Ъ埽?/p>

?在約束方向上，導(dǎo)向板與管部間隙一般不應(yīng)過大;

?導(dǎo)向支架不易設(shè)在彎管、彎頭或支管連接處。

3）剛性吊架

?可活動(dòng)部分拉桿與垂直方向的夾角不得大于3℃;

?用于垂直管道時(shí)，吊架的每一側(cè)應(yīng)承受吊點(diǎn)的全部荷載；

?當(dāng)管道較長時(shí)，在垂直管道重心上方宜設(shè)剛性支吊架。

4）變力彈簧組件支吊架

一般荷載變化系數(shù)不大于0.25;

吊架可活動(dòng)部分拉桿與垂直方向的夾角不得大于4℃o

并聯(lián)彈簧應(yīng)有相同的剛度。

5）恒力彈簧組件

吊點(diǎn)處垂直位移較大，而變力彈簧組件無法滿足荷載變化系數(shù)要求；

吊裝的恒力彈簧組件，當(dāng)承載吊桿不在生根吊桿正中間時(shí)，恒力吊架上部生根的兩吊

桿承受的荷載有時(shí)差別較大，設(shè)計(jì)中應(yīng)引起足夠注意。

6）阻尼器

任何情況下，阻尼器不應(yīng)約束管道的熱脹和冷縮位移，有效行程應(yīng)大于管道的熱位移

引起的阻尼器的軸向位移，應(yīng)有20%的裕量，且不小于20mm;

4.支吊架的偏裝

支吊架的偏裝是用于水平位移較大時(shí)，減小水平位移對(duì)相關(guān)管道和設(shè)備的影響，使支

吊架的管部和/或根部在水平方向與管子的支吊架設(shè)計(jì)位置偏移一定的距離。

管部偏裝：

反方向1/2熱位移向量+冷位移向量

根部偏裝

同方向1/2熱位移向量+冷位移向量

5.應(yīng)力計(jì)算軟件

CAESARU靜力、動(dòng)力分析，可以根據(jù)ASMEB31系列及其他國際標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力校核。

PIPENET廣泛應(yīng)用于汽錘、水錘分析。

GLIF&長沙UE有限元分析軟件。

七、保溫和油漆

1.外表面溫度高于50℃且需要減少散熱損失者;

2.防燙傷保溫：

1）管道距地面或平臺(tái)的高度小于2100mm;

2）靠操作平臺(tái)水平距離小于750mm;

3.保溫層厚度計(jì)算應(yīng)按經(jīng)濟(jì)厚度方法計(jì)算，且散熱損失不得超過標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值。

4.油漆的規(guī)定：

1）不保溫的設(shè)備、管道及其附件；

2）介質(zhì)溫度低于120℃的保溫設(shè)備、管道及其附件;

2016管規(guī)學(xué)習(xí)

1.新增章節(jié)：（具體見前言）

2術(shù)語和符號(hào)；

3基本規(guī)定;

4擴(kuò)展了管道附件選擇和計(jì)算，包括調(diào)節(jié)閥選型計(jì)算等；

5.修改"工業(yè)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)"為"輔機(jī)冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì)"；

6.管道系統(tǒng)的超壓保護(hù)設(shè)計(jì)，（安全閥及排汽管道布置及計(jì)算）;

7.蒸汽吹管系統(tǒng)設(shè)計(jì)；

說明：1.新增很多ASMEB31.B的有關(guān)規(guī)定，部分規(guī)范與《動(dòng)規(guī)-2012》保持一致。

2.”汽輪機(jī)調(diào)節(jié)氣門全開工況”代替"汽輪機(jī)最大計(jì)算出力工況”（VWO或

VWO+5%OP），此2016管規(guī)，取消超壓5%工況的說法。

3.《管規(guī)》2016公稱壓力表示方法：PN16,即6.6MPa;PN10,即LOMPa;

4.原管規(guī)1996中附錄C:管道的零件及部件計(jì)算提到正式章節(jié)5.3節(jié)~5.10節(jié)中，

補(bǔ)充了一些內(nèi)容。

5.吹管系統(tǒng)

1）主管道、再熱吹洗流程

汽包-->過熱器-->主蒸汽管-->臨時(shí)管-->臨時(shí)控制門-臨時(shí)管-->冷再管-->

集粒器-->再熱器-->熱再管--->臨時(shí)管靶板器-->臨時(shí)管--->排大氣。

2）高壓旁路系統(tǒng)吹洗流程

汽包-->過熱器--->主蒸汽管主管道-->高旁管道-->高旁吹洗臨時(shí)控制電動(dòng)門-->

高旁管道一。冷再管道再熱器一。熱再管道-->中主門臨時(shí)管--->靶板器--->

臨時(shí)管-一>排大氣。

3）吹管臨時(shí)措施

①汽機(jī)高、中壓主汽門門芯拆除，高、中壓主汽門機(jī)側(cè)進(jìn)汽口用汽機(jī)廠家提供的專用

堵板堵死，保證安裝質(zhì)量，實(shí)行三級(jí)驗(yàn)收。

②從高壓主汽門門蓋法蘭處接臨時(shí)管至高排逆止門后（高排逆止門不裝，此處斷開）,

在此段臨時(shí)管上裝設(shè)吹管臨時(shí)控制門；從中壓主汽門門蓋法蘭處接臨時(shí)管，臨時(shí)管至汽機(jī)

房外排出，在此段臨時(shí)管上加裝一個(gè)靶板器，靶板器應(yīng)盡量靠近正式管道，靶板器前的臨

時(shí)管道在連接前應(yīng)仔細(xì)清理。排汽口的排汽方向應(yīng)上傾15。，排汽區(qū)域應(yīng)避開建筑物及設(shè)

備，同時(shí)設(shè)警戒區(qū)，并派人監(jiān)護(hù)。

③高旁閥系統(tǒng)正式閥門取下，安裝臨時(shí)電動(dòng)閥（閥門參數(shù)與正式高旁電動(dòng)門相同）作

為高旁吹洗控制閥，并將其操作引至DCS。

4）主汽、高旁吹管系統(tǒng)、集粒器、靶板、支架見附圖

主汽

集粒器

ZT(4個(gè))

0219<10一一.

體2

內(nèi)筒

固

OG筋

加

導(dǎo)向塊均布

堵4

板A

苜體

截

閥(IT)

止

手動(dòng)

箱

收集2

堵