化工管路设计手册(第二版)

1化工管路系统1 1.1管路系统1 1.1.1流体分类（GB 50316—2008）1 1.1.2管道术语（GB 50316—2008）1 1.1.3压力管道2 1.1.4工程项目4 1.2管道温度压力4 1.2.1设计温度（HG/T 20570.1—1995）4 1.2.2设计压力（HG/T 20570.1—1995）5 1.2.3试验压力6 1.3管径的选择（HG/T 20570.6—1995）9 1.3.1管径的确定9 1.3.2预定流速法10 1.3.3设定压力降法（HG/T 20570.6—1995）12 1.3.4放空管道计算（GB 50316—2008）13 1.4单相流管道压力降计算（HG/T 20570.7—1995）13 1.4.1不可压缩单相流管道压力降计算13 1.4.2可压缩单相流管道压力降计算24 1.5两相流管道压力降计算（HG/T 20570.7—1995）30 1.5.1非闪蒸气液两相流体压力降计算30 1.5.2闪蒸气液两相流体压力降计算37 1.5.3气固两相流体压力降计算42 1.6浆液流与真空系统（HG/T 20570.7—1995）54 1.6.1浆液流管路设计54 1.6.2真空系统设计61 1.7设计文件及校审68 1.7.1设计说明内容（HG/T 20519.1—2009）68 1.7.2工艺系统文件校审（HG 20557.4—1993）70 1.7.3设备布置文件校审（HG/T 20546.3—2009）73 1.7.4管道布置文件校审（HG/T 20549.3—1998）74 1.7.5管道机械文件校审（HG/T 20645.3—2022）76 1.7.6管道材料文件校审（HG/T 20646.3—1999）78 1.7.7相关专业文件校审79 2化工设备布置80 2.1设计依据基础80 2.1.1主要标准规范80 2.1.2图纸要求（HG/T 20546—2009）80 2.1.3内容与标注（HG/T 20546—2009）81 2.1.4布置例图（HG/T 20519—2009）83 2.2设计原则与依据83 2.2.1布置的要点（HG/T 20546—2009）83 2.2.2净距与净空（HG/T 20546—2009）84 2.2.3平台与梯子（HG/T 20546—2009）86 2.2.4其它的要求87 2.2.5医药洁净厂房设计（GB 50457—2019）90 2.2.6装置园区规划90 2.3工艺设备布置原则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换热器的布置（HG/T 20546.5—2009）95 2.3.4空冷器的布置（HG/T 20546.5—2009）97 2.3.5卧式容器的布置（HG/T 20546.5—2009）98 2.3.6立式容器和反应器的布置（HG/T 20546.5—2009）99 2.3.7加热炉的布置（HG/T 20546.5—2009）100 2.3.8离心式压缩机的布置（HG/T 20546.5—2009）101 2.3.9往复式压缩机的布置（HG/T 20546.5—2009）103 2.3.10装置内管廊布置（HG/T 20546.5—2009）103 2.3.11外管架的布置（HG/T 20546.5—2009）106 2.3.12回转窑的布置（HG/T 20546.5—2009）109 2.3.13罐区的布置（HG/T 20546.5—2009）110 2.3.14槽车装卸站的布置（HG/T 20546.5—2009）112 2.3.15灌装站的布置（HG/T 20546.5—2009）115 2.3.16火炬、烟囱的布置（HG/T 20546.5—2009）115 2.3.17静电接地规定（HG/T 20546.5—2009）118 2.3.18电器安装防护119 3管道布置设计122 3.1设计依据基础122 3.1.1主要标准规范122 3.1.2图面一般要求（HG/T 20519—2009）123 3.1.3布置图的内容（HG/T 20549.1—1998）123 3.1.4图面尺寸标注（HG/T 20549.1—1998）125 3.2管道布置规定（HG/T 20549.2—1998）127 3.2.1设计原则127 3.2.2管道布置127 3.2.3阀门布置128 3.2.4非金属及衬里管道129 3.2.5安全措施129 3.2.6装置内地下管道图的绘制130 3.2.7界外管道图的绘制131 3.2.8管道轴测图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开孔照明条件（HG/T 20549.4—1998）140 3.3.4医药工业洁净厂房设计（GB 50457—2019）142 3.3.5防静电的设计154 3.3.6管道布置设计说明书（HG 20549.1—1998）162 3.3.7阀门操作位置163 3.3.8操作维修空间163 3.3.9常见配管错误169 3.4典型配管示例（HG/T 20549.5—1998）181 3.4.1塔设备的配管181 3.4.2卧式容器的配管183 3.4.3换热器类的配管185 3.4.4加热炉的配管185 3.4.5反应器的配管186 3.4.6泵的设计配管186 3.4.7压缩机的配管189 3.4.8设备管口方位190 3.4.9装卸站的配管191 3.4.10罐区设计配管194 3.4.11管廊上的配管196 3.4.12地下管道布置201 3.4.13安全阀的配管203 3.4.14疏水阀组配管205 3.4.15调节阀组配管207 3.4.16软管站的配管208 3.4.17取样点的配管209 3.4.18排放管的配管211 3.4.19仪表安装配管212 3.4.20蒸汽管道配管215 3.5管道现场施工（GB 50235—2010）217 3.5.1管道元件和材料的检验217 3.5.2管道加工218 3.5.3管道安装225 3.5.4管道检查、检验和试验232 3.5.5管道吹扫与清洗234 3.6管道现场验收（GB 50184—2011）236 3.6.1验收基本规定236 3.6.2管道元件和材料的检验237 3.6.3管道加工238 3.6.4管道安装242 3.6.5管道检查、检验和试验248 3.6.6管道吹扫与清洗252 4管道机械应力及支吊架255 4.1管道机械设计255 4.1.1设计原则基础（HG/T 20645.2—2022）255 4.1.2管道机械设计规定256 4.1.3管道的膨胀和柔性272 4.1.4管架计算规定（HG/T 20645.5—2022）277 4.2管架类型设计287 4.2.1管架设置类型287 4.2.2管架设置选用（HG/T 20645.5—2022）293 4.2.3管架类型选用302 5管道防腐 热344 5.1防腐涂漆设计344 5.1.1防腐范围原则344 5.1.2防腐表面处理（HG/T 20679—2014）345 5.1.3大气腐蚀（HG/T 20679—2014）347 5.1.4液体介质腐蚀（HG/T 20679—2014）349 5.1.5土壤腐蚀（HG/T 20679—2014）350 5.1.6颜色与技术要求（HG/T 20679—2014）355 5.1.7基本识别色和识别符号（GB 7231—2003）363 5.1.8常用防腐蚀涂料配套方案（HG/T 20679—2014）365 5.1.9常用防腐蚀涂料性能与用途（SH/T 3022—2019）366 5.1.10常用防腐蚀涂料选用（SH/T 3022—2019）368 5.2防腐施工验收369 5.2.1防腐施工基本规定（GB 50726—2011）369 5.2.2防腐施工基体表面处理（GB 50726—2011）370 5.2.3块材衬里防腐施工（GB 50726—2011）372 5.2.4纤维增强塑料衬里防腐施工（GB 50726—2011）377 5.2.5橡胶衬里防腐施工（GB 50726—2011）380 5.2.6塑料衬里防腐施工（GB 50726—2011）385 5.2.7玻璃鳞片衬里防腐施工（GB 50726—2011）388 5.2.8铅衬里防腐施工（GB 50726—2011）390 5.2.9喷涂聚脲衬里防腐施工（GB 50726—2011）393 5.2.10氯丁胶乳水泥砂浆衬里防腐施工（GB 50726—2011）396 5.2.11涂料涂层衬里防腐施工（GB 50726—2011）397 5.2.12金属热喷涂层防腐施工（GB 50726—2011）399 5.2.13防腐现场验收（GB 50727—2011）400 5.3 热工程设计413 5.3.1 热设计通则（GB/T 4272—2008）413 5.3.2 热设计导则（GB/T 8175—2008）417 5.3.3 热设计计算（GB/T 8175—2008）419 5.3.4 热结构及施工技术（GB/T 8175—2008）424 5.4 热设计规范426 5.4.1 热基本规定（GB 50264—2013）426 5.4.2 热材料选择（GB 50264—2013）427 5.4.3 热工程计算（GB 50264—2013）431 5.4.4 热结构设计（GB 50264—2013）445 5.5 热施工验收449 5.5.1施工材料与准备（GB 50126—2008）449 5.5.2 热层的施工（GB 50126—2008）451 5.5.3防潮层的施工（GB 50126—2008）457 5.5.4保护层的施工（GB 50126—2008）457 5.5.5 热现场验收（GB/T 50185—2019）460 6管道材料控制469 6.1设计原则依据469 6.1.1材料控制原则469 6.1.2材料选用依据471 6.1.3管道设计原则479 6.1.4管道壁厚选用（HG/T 20646.5—1999）509 6.1.5化工管道连接511 6.1.6防腐设计原则514 6.2垫片和紧固件516 6.2.1常用垫片标准选用516 6.2.2紧固件选用（HG/T 20646.2—1999）524 6.3金属管道材料533 6.3.1材料选用限制533 6.3.2无缝钢管535 6.3.3焊接钢管541 6.3.4有色金属管548 6.3.5球墨铸铁管560 6.4常用标准管件563 6.4.1对焊管件（GB/T 12459—2017）564 6.4.2锻制承插焊管件（GB/T 14383—2021）572 6.4.3锻制螺纹管件（GB/T 14383—2021）576 6.4.4钢制法兰管件（GB/T 17185—2012）579 6.4.5锻制支管座（GB/T 19326—2022）581 6.4.6石油化工钢制对焊管件（SH/T 3408—2022）592 6.4.7锻钢制承插焊和螺纹管件（SH/T 3410—2012）605 6.4.8可锻铸铁管路连接件（GB/T 3287—2011）610 7复合管道材料与非金属管道材料627 7.1复合管道材料627 7.1.1钢衬塑料复合管（HG/T 2437—2006）627 7.1.2衬胶钢管和管件（HG 21501—1993）632 7.1.3搪玻璃管和管件637 7.1.4衬玻璃管和管件644 7.1.5金属网聚四氟乙烯复合管材（HG/T 3705—2003）646 7.1.6孔网钢骨架聚乙烯复合管材（HG/T 3707—2012）649 7.2玻璃钢管654 7.2.1玻璃纤维增强热固性塑料（玻璃钢）654 7.2.2纤维缠绕玻璃钢（FRP-FW）管和管件656 7.2.3玻璃钢增强聚丙烯（FRP/PP）复合管659 7.2.4玻璃纤维增强聚氯乙烯复合管和管件（HG/T 3731—2023）672 7.3塑料制品681 7.3.1常用塑料特点681 7.3.2聚氯乙烯管682 7.3.3聚乙烯管材689 7.3.4无规聚丙烯（PPR）管材698 7.3.5增强聚丙烯（FRPP）管材700 7.3.6聚四氟乙烯（PTFE）管材711 7.3.7有机玻璃管714 7.3.8尼龙1010管材（JB/ZQ 4196—2006）715 7.4橡胶制品715 7.4.1橡胶性能特点715 7.4.2常用橡胶软管718 7.5其它非金属材料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阀门与管道附件734 8.1阀门的选用734 8.1.1阀门的设置（HG/T 20570.18—1995）734 8.1.2阀门类别选用（HG/T 20570.18—1995）739 8.1.3金属阀门结构长度（GB/T 12221—2005）741 8.1.4阀门压力试验（GB/T 13927—2022）753 8.1.5阀门的命名（JB/T 308—2004）754 8.2金属阀门757 8.2.1闸阀757 8.2.2截止阀760 8.2.3节流阀761 8.2.4钢制球阀（GB/T 12237—2021）761 8.2.5法兰和对夹连接弹性密封蝶阀（GB/T 12238—2008）764 8.2.6金属隔膜阀（GB/T 12239—2008）764 8.2.7旋塞阀765 8.2.8止回阀769 8.2.9安全阀771 8.2.10减压阀774 8.2.11蒸汽疏水阀777 8.3非金属阀门783 8.3.1衬氟塑料阀门（HG/T 3704—2003）783 8.3.2非金属隔膜阀787 8.3.3硬聚氯乙烯截止阀788 8.3.4增强聚丙烯止回阀788 8.3.5增强聚丙烯蝶阀789 8.4特种阀门790 8.4.1城镇燃气切断阀和放散阀（CJ/T 335—2010）790 8.4.2呼吸阀（SY/T 0511.1—2010）791 8.4.3柱塞阀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补偿器801 8.5.4液体装卸臂（HG/T 21608—2012）806 8.5.5管道消声器811 8.5.6化工管道过滤器（HG/T 21637—2021）814 8.5.7金属软管（SH/T 3412—2017）862 8.5.8安全喷淋洗眼器（HG/T 20570.14—1995）865 8.5.9管道混合器（HG/T 20570.20—1995）866 9常用金属法兰872 9.1法兰选用依据872 9.1.1法兰选用（GB 50316—2008）872 9.1.2欧洲体系法兰材料标志（HG/T 20592—2009）873 9.1.3美洲体系法兰材料标志（HG/T 20615—2009）877 9.1.4法兰连接选配887 9.2化工标准法兰893 9.2.1欧洲体系法兰密封面（HG/T 20592—2009）893 9.2.2欧洲体系法兰连接尺寸（HG/T 20592—2009）894 9.2.3欧洲体系法兰结构尺寸（HG/T 20592—2009）897 9.2.4美洲体系法兰密封面（HG/T 20615—2009）927 9.2.5美洲体系法兰连接尺寸（HG/T 20615—2009）930 9.2.6美洲体系法兰结构尺寸（HG/T 20615—2009）931 9.3大直径法兰选用952 9.3.1化工大直径钢制管法兰（HG/T 20623—2009）952 9.3.2国标大直径钢制管法兰（GB/T 13402—2019）957 9.3.3国标大直径钢制管法兰用垫片（GB/T 13403—2008）977 9.4石化标准法兰（SH/T 3406—2022）985 9.4.1石油化工钢制管法兰985 9.4.2管法兰结构型式尺寸985 9.4.3管法兰使用材料要求1019 附录1033 1特种设备生产和充装单位许可规则（TSG 07—2019）（摘录）1033 2工程勘察设计收费标准1046 3设计基础资料收集提纲1047 3.1工程前期工作基础资料收集提纲1047 3.2工程设计阶段基础资料收集提纲1053 3.3基础设计阶段基础资料收集提纲1056 3.4详细设计阶段基础资料收集提纲1058 4机械制图知识1059 4.1图纸格式（GB/T 14689—2008）1059 4.2比例选择（GB/T 14690—1993）1060 4.3视图画法（GB/T 17451—1998）1060 4.4剖视图和断面图（GB/T 17452—1998）1061 4.5表面粗糙度1062 4.6配合与公差1067 5金属的焊接1078 5.1常用焊接方法1078 5.2管道焊接材料1079 6材料牌号对照1081 6.1结构钢号对照1081 6.2不锈钢号对照1084 6.3耐热钢号对照1087 6.4阀门钢号对照1089 6.5铸钢牌号对照1089 6.6铸铁牌号对照1091 7金属的性质（GB 50316—2008）1092 7.1常用钢管许用应力1092 7.2常用钢板许用应力1095 7.3常用螺栓许用应力1097 7.4常用锻件许用应力1099 7.5常用铸件许用应力1101 7.6 常用铝材许用应力1102 7.7常用金属弹性模量1102 7.8金属材料的平均线膨胀系数值1103 8常用工程材料1103 8.1热轧圆钢、方钢（GB/T 702—2017）1103 8.2热轧扁钢（GB/T 702—2017）1105 8.3热轧六角钢、八角钢（GB/T 702—2017）1107 8.4热轧等边角钢（GB/T 706—2016）1108 8.5热轧不等边角钢（GB/T 706—2016）1111 8.6热轧槽钢（GB/T 706—2016）1114 8.7热轧工字钢（GB/T 706—2016）1115 8.8型钢焊接及开孔1116 8.9热轧H型钢和部分T型钢（GB/T 11263—2017）1122 8.10焊接H型钢（GB/T 33814—2017）1127 9常用设计资料1138 10常用软件的介绍1143 10.1三维绘图软件PDMS1143 10.2三维绘图软件PDS1144 10.3管道设计软件PDSOFT1144 10.4应力计算软件CAESARⅡ1145