化工管路設(shè)計手冊（第二版）

1化工管路系統(tǒng)1
1.1管路系統(tǒng)1
1.1.1流體分類（GB 50316—2008）1
1.1.2管道術(shù)語（GB 50316—2008）1
1.1.3壓力管道2
1.1.4工程項目4
1.2管道溫度壓力4
1.2.1設(shè)計溫度（HG/T 20570.1—1995）4
1.2.2設(shè)計壓力（HG/T 20570.1—1995）5
1.2.3試驗壓力6
1.3管徑的選擇（HG/T 20570.6—1995）9
1.3.1管徑的確定9
1.3.2預(yù)定流速法10
1.3.3設(shè)定壓力降法（HG/T 20570.6—1995）12
1.3.4放空管道計算（GB 50316—2008）13
1.4單相流管道壓力降計算（HG/T 20570.7—1995）13
1.4.1不可壓縮單相流管道壓力降計算13
1.4.2可壓縮單相流管道壓力降計算24
1.5兩相流管道壓力降計算（HG/T 20570.7—1995）30
1.5.1非閃蒸氣液兩相流體壓力降計算30
1.5.2閃蒸氣液兩相流體壓力降計算37
1.5.3氣固兩相流體壓力降計算42
1.6漿液流與真空系統(tǒng)（HG/T 20570.7—1995）54
1.6.1漿液流管路設(shè)計54
1.6.2真空系統(tǒng)設(shè)計61
1.7設(shè)計文件及校審68
1.7.1設(shè)計說明內(nèi)容（HG/T 20519.1—2009）68
1.7.2工藝系統(tǒng)文件校審（HG 20557.4—1993）70
1.7.3設(shè)備布置文件校審（HG/T 20546.3—2009）73
1.7.4管道布置文件校審（HG/T 20549.3—1998）74
1.7.5管道機械文件校審（HG/T 20645.3—2022）76
1.7.6管道材料文件校審（HG/T 20646.3—1999）78
1.7.7相關(guān)專業(yè)文件校審79
2化工設(shè)備布置80
2.1設(shè)計依據(jù)基礎(chǔ)80
2.1.1主要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范80
2.1.2圖紙要求（HG/T 20546—2009）80
2.1.3內(nèi)容與標(biāo)注（HG/T 20546—2009）81
2.1.4布置例圖（HG/T 20519—2009）83
2.2設(shè)計原則與依據(jù)83
2.2.1布置的要點（HG/T 20546—2009）83
2.2.2凈距與凈空（HG/T 20546—2009）84
2.2.3平臺與梯子（HG/T 20546—2009）86
2.2.4其它的要求87
2.2.5醫(yī)藥潔凈廠房設(shè)計（GB 50457—2019）90
2.2.6裝置園區(qū)規(guī)劃90
2.3工藝設(shè)備布置原則93
2.3.1泵的布置（HG/T 20546.5—2009）93
2.3.2塔的布置（HG/T 20546.5—2009）95
2.3.3換熱器的布置（HG/T 20546.5—2009）95
2.3.4空冷器的布置（HG/T 20546.5—2009）97
2.3.5臥式容器的布置（HG/T 20546.5—2009）98
2.3.6立式容器和反應(yīng)器的布置（HG/T 20546.5—2009）99
2.3.7加熱爐的布置（HG/T 20546.5—2009）100
2.3.8離心式壓縮機的布置（HG/T 20546.5—2009）101
2.3.9往復(fù)式壓縮機的布置（HG/T 20546.5—2009）103
2.3.10裝置內(nèi)管廊布置（HG/T 20546.5—2009）103
2.3.11外管架的布置（HG/T 20546.5—2009）106
2.3.12回轉(zhuǎn)窯的布置（HG/T 20546.5—2009）109
2.3.13罐區(qū)的布置（HG/T 20546.5—2009）110
2.3.14槽車裝卸站的布置（HG/T 20546.5—2009）112
2.3.15灌裝站的布置（HG/T 20546.5—2009）115
2.3.16火炬、煙囪的布置（HG/T 20546.5—2009）115
2.3.17靜電接地規(guī)定（HG/T 20546.5—2009）118
2.3.18電器安裝防護119
3管道布置設(shè)計122
3.1設(shè)計依據(jù)基礎(chǔ)122
3.1.1主要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范122
3.1.2圖面一般要求（HG/T 20519—2009）123
3.1.3布置圖的內(nèi)容（HG/T 20549.1—1998）123
3.1.4圖面尺寸標(biāo)注（HG/T 20549.1—1998）125
3.2管道布置規(guī)定（HG/T 20549.2—1998）127
3.2.1設(shè)計原則127
3.2.2管道布置127
3.2.3閥門布置128
3.2.4非金屬及襯里管道129
3.2.5安全措施129
3.2.6裝置內(nèi)地下管道圖的繪制130
3.2.7界外管道圖的繪制131
3.2.8管道軸測圖133
3.3管道布置要求137
3.3.1地上管道布置（GB 50316—2008）137
3.3.2地下管道布置（GB 50316—2008）139
3.3.3開孔照明條件（HG/T 20549.4—1998）140
3.3.4醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計（GB 50457—2019）142
3.3.5防靜電的設(shè)計154
3.3.6管道布置設(shè)計說明書（HG 20549.1—1998）162
3.3.7閥門操作位置163
3.3.8操作維修空間163
3.3.9常見配管錯誤169
3.4典型配管示例（HG/T 20549.5—1998）181
3.4.1塔設(shè)備的配管181
3.4.2臥式容器的配管183
3.4.3換熱器類的配管185
3.4.4加熱爐的配管185
3.4.5反應(yīng)器的配管186
3.4.6泵的設(shè)計配管186
3.4.7壓縮機的配管189
3.4.8設(shè)備管口方位190
3.4.9裝卸站的配管191
3.4.10罐區(qū)設(shè)計配管194
3.4.11管廊上的配管196
3.4.12地下管道布置201
3.4.13安全閥的配管203
3.4.14疏水閥組配管205
3.4.15調(diào)節(jié)閥組配管207
3.4.16軟管站的配管208
3.4.17取樣點的配管209
3.4.18排放管的配管211
3.4.19儀表安裝配管212
3.4.20蒸汽管道配管215
3.5管道現(xiàn)場施工（GB 50235—2010）217
3.5.1管道元件和材料的檢驗217
3.5.2管道加工218
3.5.3管道安裝225
3.5.4管道檢查、檢驗和試驗232
3.5.5管道吹掃與清洗234
3.6管道現(xiàn)場驗收（GB 50184—2011）236
3.6.1驗收基本規(guī)定236
3.6.2管道元件和材料的檢驗237
3.6.3管道加工238
3.6.4管道安裝242
3.6.5管道檢查、檢驗和試驗248
3.6.6管道吹掃與清洗252
4管道機械應(yīng)力及支吊架255
4.1管道機械設(shè)計255
4.1.1設(shè)計原則基礎(chǔ)（HG/T 20645.2—2022）255
4.1.2管道機械設(shè)計規(guī)定256
4.1.3管道的膨脹和柔性272
4.1.4管架計算規(guī)定（HG/T 20645.5—2022）277
4.2管架類型設(shè)計287
4.2.1管架設(shè)置類型287
4.2.2管架設(shè)置選用（HG/T 20645.5—2022）293
4.2.3管架類型選用302
5管道防腐絕熱344
5.1防腐涂漆設(shè)計344
5.1.1防腐范圍原則344
5.1.2防腐表面處理（HG/T 20679—2014）345
5.1.3大氣腐蝕（HG/T 20679—2014）347
5.1.4液體介質(zhì)腐蝕（HG/T 20679—2014）349
5.1.5土壤腐蝕（HG/T 20679—2014）350
5.1.6顏色與技術(shù)要求（HG/T 20679—2014）355
5.1.7基本識別色和識別符號（GB 7231—2003）363
5.1.8常用防腐蝕涂料配套方案（HG/T 20679—2014）365
5.1.9常用防腐蝕涂料性能與用途（SH/T 3022—2019）366
5.1.10常用防腐蝕涂料選用（SH/T 3022—2019）368
5.2防腐施工驗收369
5.2.1防腐施工基本規(guī)定（GB 50726—2011）369
5.2.2防腐施工基體表面處理（GB 50726—2011）370
5.2.3塊材襯里防腐施工（GB 50726—2011）372
5.2.4纖維增強塑料襯里防腐施工（GB 50726—2011）377
5.2.5橡膠襯里防腐施工（GB 50726—2011）380
5.2.6塑料襯里防腐施工（GB 50726—2011）385
5.2.7玻璃鱗片襯里防腐施工（GB 50726—2011）388
5.2.8鉛襯里防腐施工（GB 50726—2011）390
5.2.9噴涂聚脲襯里防腐施工（GB 50726—2011）393
5.2.10氯丁膠乳水泥砂漿襯里防腐施工（GB 50726—2011）396
5.2.11涂料涂層襯里防腐施工（GB 50726—2011）397
5.2.12金屬熱噴涂層防腐施工（GB 50726—2011）399
5.2.13防腐現(xiàn)場驗收（GB 50727—2011）400
5.3絕熱工程設(shè)計413
5.3.1絕熱設(shè)計通則（GB/T 4272—2008）413
5.3.2絕熱設(shè)計導(dǎo)則（GB/T 8175—2008）417
5.3.3絕熱設(shè)計計算（GB/T 8175—2008）419
5.3.4絕熱結(jié)構(gòu)及施工技術(shù)（GB/T 8175—2008）424
5.4絕熱設(shè)計規(guī)范426
5.4.1絕熱基本規(guī)定（GB 50264—2013）426
5.4.2絕熱材料選擇（GB 50264—2013）427
5.4.3絕熱工程計算（GB 50264—2013）431
5.4.4絕熱結(jié)構(gòu)設(shè)計（GB 50264—2013）445
5.5絕熱施工驗收449
5.5.1施工材料與準(zhǔn)備（GB 50126—2008）449
5.5.2絕熱層的施工（GB 50126—2008）451
5.5.3防潮層的施工（GB 50126—2008）457
5.5.4保護層的施工（GB 50126—2008）457
5.5.5絕熱現(xiàn)場驗收（GB/T 50185—2019）460
6管道材料控制469
6.1設(shè)計原則依據(jù)469
6.1.1材料控制原則469
6.1.2材料選用依據(jù)471
6.1.3管道設(shè)計原則479
6.1.4管道壁厚選用（HG/T 20646.5—1999）509
6.1.5化工管道連接511
6.1.6防腐設(shè)計原則514
6.2墊片和緊固件516
6.2.1常用墊片標(biāo)準(zhǔn)選用516
6.2.2緊固件選用（HG/T 20646.2—1999）524
6.3金屬管道材料533
6.3.1材料選用限制533
6.3.2無縫鋼管535
6.3.3焊接鋼管541
6.3.4有色金屬管548
6.3.5球墨鑄鐵管560
6.4常用標(biāo)準(zhǔn)管件563
6.4.1對焊管件（GB/T 12459—2017）564
6.4.2鍛制承插焊管件（GB/T 14383—2021）572
6.4.3鍛制螺紋管件（GB/T 14383—2021）576
6.4.4鋼制法蘭管件（GB/T 17185—2012）579
6.4.5鍛制支管座（GB/T 19326—2022）581
6.4.6石油化工鋼制對焊管件（SH/T 3408—2022）592
6.4.7鍛鋼制承插焊和螺紋管件（SH/T 3410—2012）605
6.4.8可鍛鑄鐵管路連接件（GB/T 3287—2011）610
7復(fù)合管道材料與非金屬管道材料627
7.1復(fù)合管道材料627
7.1.1鋼襯塑料復(fù)合管（HG/T 2437—2006）627
7.1.2襯膠鋼管和管件（HG 21501—1993）632
7.1.3搪玻璃管和管件637
7.1.4襯玻璃管和管件644
7.1.5金屬網(wǎng)聚四氟乙烯復(fù)合管材（HG/T 3705—2003）646
7.1.6孔網(wǎng)鋼骨架聚乙烯復(fù)合管材（HG/T 3707—2012）649
7.2玻璃鋼管654
7.2.1玻璃纖維增強熱固性塑料（玻璃鋼）654
7.2.2纖維纏繞玻璃鋼（FRP-FW）管和管件656
7.2.3玻璃鋼增強聚丙烯（FRP/PP）復(fù)合管659
7.2.4玻璃纖維增強聚氯乙烯復(fù)合管和管件（HG/T 3731—2023）672
7.3塑料制品681
7.3.1常用塑料特點681
7.3.2聚氯乙烯管682
7.3.3聚乙烯管材689
7.3.4無規(guī)聚丙烯（PPR）管材698
7.3.5增強聚丙烯（FRPP）管材700
7.3.6聚四氟乙烯（PTFE）管材711
7.3.7有機玻璃管714
7.3.8尼龍1010管材（JB/ZQ 4196—2006）715
7.4橡膠制品715
7.4.1橡膠性能特點715
7.4.2常用橡膠軟管718
7.5其它非金屬材料720
7.5.1玻璃管和管件（HG/T 2435—1993）720
7.5.2耐酸陶瓷性能727
7.5.3石墨材料性能728
7.5.4塑料涂料731
8閥門與管道附件734
8.1閥門的選用734
8.1.1閥門的設(shè)置（HG/T 20570.18—1995）734
8.1.2閥門類別選用（HG/T 20570.18—1995）739
8.1.3金屬閥門結(jié)構(gòu)長度（GB/T 12221—2005）741
8.1.4閥門壓力試驗（GB/T 13927—2022）753
8.1.5閥門的命名（JB/T 308—2004）754
8.2金屬閥門757
8.2.1閘閥757
8.2.2截止閥760
8.2.3節(jié)流閥761
8.2.4鋼制球閥（GB/T 12237—2021）761
8.2.5法蘭和對夾連接彈性密封蝶閥（GB/T 12238—2008）764
8.2.6金屬隔膜閥（GB/T 12239—2008）764
8.2.7旋塞閥765
8.2.8止回閥769
8.2.9安全閥771
8.2.10減壓閥774
8.2.11蒸汽疏水閥777
8.3非金屬閥門783
8.3.1襯氟塑料閥門（HG/T 3704—2003）783
8.3.2非金屬隔膜閥787
8.3.3硬聚氯乙烯截止閥788
8.3.4增強聚丙烯止回閥788
8.3.5增強聚丙烯蝶閥789
8.4特種閥門790
8.4.1城鎮(zhèn)燃氣切斷閥和放散閥（CJ/T 335—2010）790
8.4.2呼吸閥（SY/T 0511.1—2010）791
8.4.3柱塞閥792
8.5管道附件793
8.5.1爆破片793
8.5.2阻火器799
8.5.3補償器801
8.5.4液體裝卸臂（HG/T 21608—2012）806
8.5.5管道消聲器811
8.5.6化工管道過濾器（HG/T 21637—2021）814
8.5.7金屬軟管（SH/T 3412—2017）862
8.5.8安全噴淋洗眼器（HG/T 20570.14—1995）865
8.5.9管道混合器（HG/T 20570.20—1995）866
9常用金屬法蘭872
9.1法蘭選用依據(jù)872
9.1.1法蘭選用（GB 50316—2008）872
9.1.2歐洲體系法蘭材料標(biāo)志（HG/T 20592—2009）873
9.1.3美洲體系法蘭材料標(biāo)志（HG/T 20615—2009）877
9.1.4法蘭連接選配887
9.2化工標(biāo)準(zhǔn)法蘭893
9.2.1歐洲體系法蘭密封面（HG/T 20592—2009）893
9.2.2歐洲體系法蘭連接尺寸（HG/T 20592—2009）894
9.2.3歐洲體系法蘭結(jié)構(gòu)尺寸（HG/T 20592—2009）897
9.2.4美洲體系法蘭密封面（HG/T 20615—2009）927
9.2.5美洲體系法蘭連接尺寸（HG/T 20615—2009）930
9.2.6美洲體系法蘭結(jié)構(gòu)尺寸（HG/T 20615—2009）931
9.3大直徑法蘭選用952
9.3.1化工大直徑鋼制管法蘭（HG/T 20623—2009）952
9.3.2國標(biāo)大直徑鋼制管法蘭（GB/T 13402—2019）957
9.3.3國標(biāo)大直徑鋼制管法蘭用墊片（GB/T 13403—2008）977
9.4石化標(biāo)準(zhǔn)法蘭（SH/T 3406—2022）985
9.4.1石油化工鋼制管法蘭985
9.4.2管法蘭結(jié)構(gòu)型式尺寸985
9.4.3管法蘭使用材料要求1019
附錄1033
1特種設(shè)備生產(chǎn)和充裝單位許可規(guī)則（TSG 07—2019）（摘錄）1033
2工程勘察設(shè)計收費標(biāo)準(zhǔn)1046
3設(shè)計基礎(chǔ)資料收集提綱1047
3.1工程前期工作基礎(chǔ)資料收集提綱1047
3.2工程設(shè)計階段基礎(chǔ)資料收集提綱1053
3.3基礎(chǔ)設(shè)計階段基礎(chǔ)資料收集提綱1056
3.4詳細設(shè)計階段基礎(chǔ)資料收集提綱1058
4機械制圖知識1059
4.1圖紙格式（GB/T 14689—2008）1059
4.2比例選擇（GB/T 14690—1993）1060
4.3視圖畫法（GB/T 17451—1998）1060
4.4剖視圖和斷面圖（GB/T 17452—1998）1061
4.5表面粗糙度1062
4.6配合與公差1067
5金屬的焊接1078
5.1常用焊接方法1078
5.2管道焊接材料1079
6材料牌號對照1081
6.1結(jié)構(gòu)鋼號對照1081
6.2不銹鋼號對照1084
6.3耐熱鋼號對照1087
6.4閥門鋼號對照1089
6.5鑄鋼牌號對照1089
6.6鑄鐵牌號對照1091
7金屬的性質(zhì)（GB 50316—2008）1092
7.1常用鋼管許用應(yīng)力1092
7.2常用鋼板許用應(yīng)力1095
7.3常用螺栓許用應(yīng)力1097
7.4常用鍛件許用應(yīng)力1099
7.5常用鑄件許用應(yīng)力1101
7.6 常用鋁材許用應(yīng)力1102
7.7常用金屬彈性模量1102
7.8金屬材料的平均線膨脹系數(shù)值1103
8常用工程材料1103
8.1熱軋圓鋼、方鋼（GB/T 702—2017）1103
8.2熱軋扁鋼（GB/T 702—2017）1105
8.3熱軋六角鋼、八角鋼（GB/T 702—2017）1107
8.4熱軋等邊角鋼（GB/T 706—2016）1108
8.5熱軋不等邊角鋼（GB/T 706—2016）1111
8.6熱軋槽鋼（GB/T 706—2016）1114
8.7熱軋工字鋼（GB/T 706—2016）1115
8.8型鋼焊接及開孔1116
8.9熱軋H型鋼和部分T型鋼（GB/T 11263—2017）1122
8.10焊接H型鋼（GB/T 33814—2017）1127
9常用設(shè)計資料1138
10常用軟件的介紹1143
10.1三維繪圖軟件PDMS1143
10.2三維繪圖軟件PDS1144
10.3管道設(shè)計軟件PDSOFT1144
10.4應(yīng)力計算軟件CAESARⅡ1145