工艺管道设计压力和 设计温度的规定
word文件见附件。3.
《石油化工企业管道器材设计选用通则》中有关设计压力和设计温度的规定如下: (章节号为原标准中的章节号)
3.1
设计压力
3.1.1 管道及其组成件的设计压力应不低于操作过程中,由内压 (或外压)与
温度一起构成的最苛刻条件下的压力。最苛刻条件是导致管子及管道组成
件最大壁厚或最高压力等级的条件。
3.1.2
所有与设备或容器连接的管道,其设计压力应不低于与所连接设备
或容器的设计压力, 并应满足下列条件。
3.1.2.1
系统有安全泄压装置时, 设计压力应不低于安全泄压装置的设定
压加静液柱压力。
3.1.2.2
系统未设安全泄压装置时, 设计压力应不低于压力源可能引起的
最高压力与静压头之和。
3.1.3
无安全泄压装置的离心泵排出管道的设计压力应取以下两项中的较
高值:
3.1.3.1
离心泵的正常吸入压力加泵进出口额定压差的1.2倍；
3.1.3.2
离心泵最大吸入压力加泵进出口额定压差。
3.1.4
真空系统管道的设计压力应取0.1MPa外压。
3.2
设计温度
3.2.1
管道及其组成件的设计温度应不低于正常操作过程中由压力和温度
构成的最苛刻条件下的材料温度。
3.2.2
无隔热层管道的设计温度应按下列要求确定。
3.2.2.1
A级及I类管道及其组成件应取介质温度作为设计温度。当取其他
温度作为设计温度时,必须通过计算或试验加以核实。
3.2.2.2
其余级(类)别管道及其组成件的设计温度, 当介质温度低于38℃
时取介质温度,当介质温度等于或高于38℃时,按下列原则确定:
(1)
管子、对焊管件、 承插焊或对焊端阀门及壁厚与管子相近的管道组
成件应不低于95％的介质温度;
(2)
法兰、垫片及带法兰的阀门应不低于90％的介质温度;
(3)
螺栓、螺母等紧固件应不低于80％的介质温度。
3.2.3
带外隔热层的管道, 除经计算、试验或测定证明可以采用其他温度
外,应采用介质温度作为设计温度。
3.2.4
带衬里或内隔热层管道的设计温度应通过计算或实测确定。
3.2.5
带夹套或外伴热的管道,
当工艺介质温度高于伴热介质温度时, 应
取工艺介质温度作为设计温度;当工艺介质温度低于伴热介质温度时, 带夹
套管道应取伴热介质温度作为设计温度, 外伴热管道应取伴热介质温度减
10℃。
3.2.6
安全泄压管道设计温度应取排放时可能出现的最高或最低温度。
3.2.7
需吹扫管道的设计温度应根据具体条件确定。
4.
设计压力和设计温度是用以确定管道及其配件的材料及壁厚的条件，我院工程设计标准BA3－3－2－92《管道等级表》根据设计温度和设计压力规定了 不同介质的管道等级，表中的“工作压力”和“工作温度”即为设计压力和设 计温度。一旦选定管道等级，大部分管道已给出壁厚，少部分压力较高，公称直径较大者须由配管设计人员按照给出的设计温度和设计压力计算管道壁厚。
设计压力和设计温度也是用以确定管道系统液压强度试验和气压严密性试验条件的依据〔参看《石油化工剧毒易燃可燃介质管道施工及验收规范》（SHJ－501）中第五章〕。
按照上面引用的标准, 为了确定设计压力和设计温度首先要确定哪些条件是操作过程中的最苛刻条件。最苛刻条件应考虑以下各种情况后确定:
正常工况（某些工艺包括开工初期工况和开工末期工况）；
再生工况；
不同进料的工况；
预期工厂实际操作数据的波动情况；
非正常操作工况
如: 安全阀启跳、
蒸汽或热氮气吹扫、
停水、
停电、
误操作-关错了阀门、
设备故障、
仪表阀故障
火灾、
其它事故。
4.1
对于最高操作压力、最高操作温度不同时出现在一种工况的过程,不应把所有的最高操作条件组合一起作为设计条件来确定管线等级号。例如: 某一工艺其操作工况为高压低温而再生工况为低压高温,应首先按操作工况定一设计条件,并根据BA3－3－2－92选一管线等级号，然后用再生工况的设计条件在该等级号的管道等级表中核对相应的“工作压力”和“工作温度”，如不能满足要 求,重新确定管线等级号。
4.2
对于非正常操作工况,压力和温度可能有变动, 在满足下列要求时允许按4.3条的规定有适当波动而不影响设计条件的确定。
(1)
管道中无铸铁或其它非韧性金属材料制造的组成件。
(2)
操作压力在管道中产生的应力不超过材料在该温度下的屈服极限。
(3)
考虑临时荷载的管道,其纵向组合应力能满足对临时荷载的应力限制。
(4)
管道在全部运行期间, 总的应力循环次数不超过7000次。
(5)
在任何情况下, 提高后的压力不得超过管道的系统试验压力,且阀门和管道的连接点处的密封元件不会由于这种压力、温度的变化而降低或失去其应有 的密封性能。
4.3
能够满足4.2条各项要求的金属管道, 超过设计条件的非经常性压力、温度变动应符合下列要求:
(1)
如果任一次发生变动的时间不超过10小时,且每年不超过100小时时,允许超过其压力参数值或超过其在提高状态温度下的压力设计的许用应力不大于33%;
(2)
如果任一次发生变动的时间不超过50小时,且每年不超过500小时时,
允许超过其压力参数值或超过其在提高状态温度下的压力设计的许用应力不大于20 ％。
如果变动的时间超出上述规定,需考虑对确定设计条件的影响。
4.4
常温下通过混合液化石油气的管道，应以50℃为设计温度。其设计压力除考虑操作中压力源的压力外应考虑静止时液化石油气的饱和蒸气压力。当其 50℃的饱和蒸气压力低于异丁烷 50℃的饱和蒸气压力时，取50℃异丁烷的饱和蒸气压力为设计压力；如其高于50℃异丁烷的饱和蒸气压力时，取 50℃ 丙烷的饱和蒸气压力为设计压力；如其高于50℃丙烷的饱和蒸气压力时，取50℃丙烯的 饱和蒸气压力为设计压力。
4.5
输送液氨和气氨的管道其设计压力除考虑操作中压力源的压力外，应考虑静止时氨的饱和蒸气压力。
4.6
对于需要蒸汽或热氮气吹扫的管道, 如果操作过程中工艺介质的温度和压力高于吹扫用的蒸汽或热氮气的温度和压力, 吹扫介质的条件不影响设计条件的确定。反之, 首先用4.2及4.3条去检验, 如符合该两条, 不影响原已确定的设计条件; 如不符合, 要按吹扫介质条件确定设计条件。
4.7
凡介质骤然大量气化会造成急剧降温的管道,如液态烃、氨等的节流阀或泄压阀后的一段管道,要取可能达到的最低温度作为设计温度。如果因此导致材料升级，可采取局部伴热的措施，并在管道流程中注明最小伴热长度从而提高设计温度，避免材料升级。
4.8
管道中的“盲肠”、放空、排凝部分，当其预计最低温度是冬季最低环境温度时，应核对按照主管道所选的管道等级能否符合最低环境温度的要求。如不符合应修改管道等级或采取局部伴热的措施。
5.
当两股在不同压力-温度工况下操作的流体输送连接在一起时,分隔开两股流体输送的阀门参数值应按较苛刻的操作状态来规定(如图1)。如果阀门由于远离高温集流管或设备而在较低温度下操作时, 只要阀门能够经受住阀门两侧的水压试验,该阀门(连同其配合法兰)可以按较低温度规定其参数值。但是,位于阀门任一侧的管路均应按它所连接的输送条件来设计(如图2)。
http://meng.horse/xwb/images/bgimg/icon_logo.png 该贴已经同步到 Horse的微博 感谢LZ，好东西，{:1106_362:}{:1106_362:}{:1106_362:} 好东西很有帮助
很有帮助，谢谢楼主分享
多谢楼主分享 学习了。。。 太感谢楼主你了。 {:1106_362:} 关于工艺管道设计压力和设计温度的确定，结合《石油化工企业管道器材设计选用通则》及工程实践经验，具体操作要点如下：
**一、设计压力确定关键点**
1. **基础原则**
设计压力必须覆盖所有工况下的最苛刻条件（导致最大壁厚或最高压力等级的组合）。需逐项分析以下场景：
- 正常工况（含开工初期/末期）
- 再生、不同进料工况
- 压力/温度波动范围
- 非正常工况（安全阀启跳、吹扫、停电、火灾等）
2. **设备连接管道**
- 直接取相连设备的设计压力作为下限值
- 带安全阀时：设计压力≥安全阀设定压力+静液柱压力（如反应器顶部管道需叠加液柱高度产生的压力）
- 无安全阀时：设计压力≥系统最高压力+静压头（例如泵出口管道需考虑泵关断时的最大憋压）
3. **特殊系统处理**
- 离心泵出口管道取两者较高值：
（1）正常吸入压力+1.2倍泵额定压差
（2）最大吸入压力+泵额定压差（如高温热油泵需考虑热态启动时的吸入压力变化）
- 真空管道统一按0.1MPa外压设计
**二、设计温度确定方法**
1. **无隔热层管道**
- A级/I类管道：直接采用介质温度（如氢气管线需按实际操作温度350℃选材）
- 其他级别管道：
（1）介质≥38℃时，管件取95%介质温度，法兰取90%，螺栓取80%（例如操作温度200℃的蒸汽管道，法兰设计温度按180℃选取）
（2）介质<38℃时直接取介质温度
2. **特殊结构管道**
- 外隔热层管道：优先采用介质温度（除非通过实验证明可降低）
- 夹套/伴热管道：
（1）工艺介质温度＞伴热介质时，按工艺温度设计
（2）工艺介质温度＜伴热介质时，夹套管道取伴热温度，外伴热管道取伴热温度-10℃（如电伴热维持50℃的沥青管道，设计温度取40℃）
3. **极端工况考虑**
- 安全泄压管道：需同时评估排放时可能出现的最高/最低温度（如泄压闪蒸导致的低温）
- 吹扫工况：需单独核算蒸汽吹扫时的瞬时高温影响
**三、工程应用注意事项**
1. **管道等级选用**
- 参照BA3-3-2-92管道等级表时，"工作压力/温度"即设计值，90%情况可直接查表获取壁厚
- 特殊工况（如DN400以上高压管道）需手动计算壁厚，特别注意腐蚀裕量取值
2. **工况组合误区**
- 禁止将不同工况的最高压力与最高温度简单叠加（例如正常工况最高压力+再生工况最高温度）
- 正确做法：对每个独立工况分别计算压力-温度组合，取其中最苛刻的一组
3. **施工验收依据**
- 液压试验压力=1.5倍设计压力（需注意试验温度下的材料许用应力修正）
- 气压试验压力=1.1倍设计压力（参照SHJ501规范要求）
**案例说明**：某重整装置加热炉出口管道
- 操作波动范围：压力2.8-3.2MPa，温度480-510℃
- 最苛刻工况确定为紧急停工时蒸汽吹扫工况：压力3.5MPa（安全阀起跳压力）+温度骤降至320℃
- 设计压力取3.5MPa，设计温度按吹扫蒸汽最高温度400℃确定，最终选用P11材质+Sch80壁厚等级
实际应用中建议采用HAZOP（危险与可操作性分析）系统梳理所有潜在工况，避免遗漏极端条件。对于温度压力耦合作用明显的系统，建议采用ASME B31.3的等效应力校核方法进行复核。
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