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1 化工管路设计 1

1.1 管路系统 1

1.1.1 流体分类（GB 50316） 1

1.1.2 管道术语（GB 50316） 1

1.1.3 压力管道及分类 2

1.1.4 工程划分及费用 3

1.2 压力和温度 4

1.2.1 管道的设计压力 4

1.2.2 管道的设计温度 5

1.2.3 管道的试验压力 6

1.3 管径的选择 7

1.3.1 管径的确定 7

1.3.2 预定流速法（HG/T 20570.06） 7

1.3.3 设定压力降法（HG/T 20570.06） 8

1.3.4 放空管道计算（GB 50316） 8

1.4 管道阻力计算 9

1.4.1 管道流体阻力 9

1.4.2 直管阻力计算 10

1.4.3 局部阻力计算 11

1.4.4 不可压缩单相流体阻力计算 15

1.4.5 可压缩型单相流体阻力计算 17

1.4.6 非闪蒸气液两相流阻力计算 20

1.4.7 闪蒸型气液两相流阻力计算 24

1.5 真空管路设计 24

1.5.1 真空区域的划分 24

1.5.2 真空流动的状态 24

1.5.3 真空流导及计算 25

1.5.4 系统的计算示例 26

1.6 浆液管路设计（HG/T 20570.07） 27

1.6.1 浆液的流型及管径 27

1.6.2 计算的依据及方法 27

1.6.3 计算的步骤及示例 30

1.7 设计文件及校审 34

1.7.1 图面一般要求（HG/T 20549.1） 34

1.7.2 布置图的内容（HG/T 20549.1） 35

1.7.3 图面尺寸标注（HG/T 20549.1） 37

1.7.4 工艺系统文件校审（HG 20557.4） 38

1.7.5 设备布置文件校审（HG 20546.3） 42

1.7.6 管道布置文件校审（HG/T 20549.3） 43

1.7.7 管道机械文件校审（HG/T 20645.3） 45

1.7.8 管道材料文件校审（HG/T 20646.3） 45

1.7.9 配管与相关专业 46

2 管路安装设计 48

2.1 管路设计基础 48

2.1.1 常用管道选材和用途 48

2.1.2 弯管与管道连接 50

2.1.3 地沟与埋地管道 50

2.1.4 管道留孔与坡度 51

2.1.5 管道排列与间距 51

2.2 管道布置设计（HG/T 20549.2） 53

2.2.1 设计原则 53

2.2.2 管道及阀门布置 53

2.2.3 非金属管道及非金属衬里管道 55

2.2.4 安全措施 55

2.3 管道布置要求 55

2.3.1 一般原则要求 55

2.3.2 地上管道布置（GB 50316） 56

2.3.3 地下管道布置（GB 50316） 58

2.3.4 专业配合条件（HG/T 20549.4） 59

2.4 典型配管示例 61

2.4.1 塔设备的配管 61

2.4.2 容器类的配管 61

2.4.3 泵的设计配管 64

2.4.4 换热器的配管 65

2.4.5 排放管的配管 66

2.4.6 取样管的配管 67

2.4.7 双阀设计配管 67

2.4.8 设备管口方位 67

2.4.9 仪表安装配管 68

2.4.10 防静电的设计 72

2.4.11 蒸汽管道设计 72

2.4.12 洁净厂房设计 73

2.4.13 安全阀的配管 74

2.4.14 疏水阀组配管 75

2.4.15 罐区设计配管 75

2.4.16 管廊上的配管 78

2.4.17 地下管道配管 81

2.4.18 装卸站的配管 83

2.4.19 软管站的配管 85

2.4.20 洗眼器与淋浴器的配管 87

2.5 配管注意事项 88

2.5.1 阀门操作位置 88

2.5.2 操作维修空间 88

2.5.3 常见配管错误 94

3 管道绝热防腐 107

3.1 绝热范围及材料 107

3.1.1 绝热范围与分工（HG/T 20570.11—95） 107

3.1.2 绝热材料的选用（HG/T 20646.2—1999） 107

3.1.3 绝热材料的性能（GB 50264—97） 108

3.2 绝热与加热计算 108

3.2.1 保温计算数据的选取 108

3.2.2 圆形管道的保温计算 112

3.2.3 蒸汽伴管的加热计算 121

3.2.4 非圆形管道的保温计算 124

3.2.5 绝热计算举例 124

3.3 绝热结构的设计 126

3.3.1 设计原则（GB 50316—2000） 126

3.3.2 结构要求及种类 126

3.3.3 结构设计规定 128

3.3.4 结构施工举例 130

3.4 材料计算与附录 141

3.4.1 材料用量计算 141

3.4.2 绝热设计附录 152

3.4.3 绝热厚度选用 164

3.5 防腐及涂漆 165

3.5.1 设计原则（GB 50316—2000） 165

3.5.2 涂料类别特点（GB/T 2705—2003） 165

3.5.3 涂料配套选用 168

3.6 防腐的施工（HG/T 20679—1990） 171

3.6.1 表面处理 171

3.6.2 管道涂色 172

3.6.3 埋地管道 174

3.7 防腐涂料及性能 178

3.7.1 常用防腐涂料 178

3.7.2 涂料防腐性能 202

3.7.3 不同选择比较 208

4 金属管与管件 214

4.1 化工配管系列 214

4.1.1 压力等级 214

4.1.2 使用温度（HG 20553） 215

4.1.3 管径系列（HG 20553） 215

4.1.4 腐蚀裕量 219

4.1.5 壁厚选用 219

4.1.6 支管连接（HG/T 20646.1） 221

4.1.7 端部连接（HG/T 20646.5） 222

4.1.8 锥管螺纹 223

4.2 材料选用依据 224

4.2.1 黑色金属材料 224

4.2.2 有色金属材料 226

4.2.3 金属的热处理 227

4.2.4 常见元素性能 228

4.2.5 材料应用限制 230

4.2.6 金属管的选用 231

4.3 金属管材 232

4.3.1 无缝钢管 232

4.3.2 焊接钢管 236

4.3.3 铜和铜合金管 241

4.3.4 铝和铝合金管 242

4.3.5 铅及铅锑合金管 244

4.3.6 钛和钛合金管 245

4.4 标准管件 247

4.4.1 钢制管件分类 247

4.4.2 钢制对焊无缝管件（GB/T 12459—2005） 248

4.4.3 钢板制对焊管件（GB/T 13401—2005） 253

4.4.4 锻制承插焊管件（GB/T 14383—2008） 258

4.4.5 锻钢制螺纹管件（GB/T 14383—2008） 260

4.4.6 可锻铸铁管件 262

4.4.7 支管台 264

4.4.8 其他管件 268

5 金属法兰与连接件 271

5.1 法兰选用依据 271

5.1.1 法兰选用 271

5.1.2 垫片选用 276

5.1.3 紧固件选用 281

5.1.4 连接选配 286

5.2 化工标准法兰（欧洲体系PN系列） 293

5.2.1 基本参数（HG/T 20592—2009） 293

5.2.2 板式平焊钢制管法兰（HG/T 20592—2009） 299

5.2.3 带颈平焊钢制管法兰（HG/T 20592—2009） 303

5.2.4 带颈对焊钢制管法兰（HG/T 20592—2009） 306

5.2.5 整体钢制管法兰（HG/T 20592—2009） 310

5.2.6 承插焊钢制管法兰（HG/T 20592—2009） 315

5.2.7 螺纹钢制管法兰（HG/T 20592—2009） 317

5.2.8 对焊环松套钢制管法兰（HG/T 20592—2009） 319

5.2.9 平焊环松套钢制管法兰（HG/T 20592—2009） 322

5.2.10 钢制管法兰盖（HG/T 20592—2009） 324

5.2.11 不锈钢衬里管法兰盖（HG/T 20592—2009） 329

5.3 化工标准法兰（美洲体系Class系列） 331

5.3.1 基本参数（HG/T 20615—2009） 331

5.3.2 带颈平焊钢制管法兰（HG/T 20615—2009） 338

5.3.3 带颈对焊钢制管法兰（HG/T 20615—2009） 341

5.3.4 长高颈钢制管法兰（HG/T 20615—2009） 344

5.3.5 整体钢制管法兰（HG/T 20615—2009） 347

5.3.6 承插焊钢制管法兰（HG/T 20615—2009） 350

5.3.7 螺纹钢制管法兰（HG/T 20615—2009） 352

5.3.8 对焊环松套钢制管法兰（HG/T 20615—2009） 353

5.3.9 钢制管法兰盖（HG/T 20615—2009） 355

5.3.10 大直径钢制管法兰（HG/T 20623—2009） 358

5.4 机械标准法兰 363

5.4.1 法兰技术条件（JB/T 74—1994） 363

5.4.2 机械标准法兰类型（JB/T 75—1994） 367

5.4.3 整体铸钢管法兰（JB/T 79—1994） 369

5.4.4 凸面板式平焊钢制管法兰（JB/T 81—1994） 378

5.4.5 对焊钢制管法兰（JB/T 82—1994） 382

5.4.6 平焊环板式松套钢制管法兰（JB/T 83—1994） 393

5.4.7 对焊环板式松套钢制管法兰（JB/T 84—1994） 395

5.4.8 翻边板式松套钢制管法兰（JB/T 85—1994） 397

5.4.9 钢制管法兰盖（JB/T 86—1994） 398

5.4.10 管法兰垫片 403

5.5 国家标准法兰 404

5.5.1 板式平焊钢制管法兰（GB/T 9119—2000） 404

5.5.2 部分法兰基本参数（GB/T 9114～9118—2000） 406

5.5.3 部分法兰结构尺寸（DN≤600/PN≤150） 407

5.5.4 凹凸面与榫槽面结构尺寸（DN≤600） 412

5.5.5 环松套法兰结构尺寸（DN≤600/PN≤150） 413

5.5.6 法兰盖结构尺寸（GB/T 9123.1～9123.4—2000） 416

5.5.7 法兰技术条件（GB/T 9124—2000） 422

6 非金属与衬里管路 426

6.1 橡胶制品 426

6.1.1 橡胶性能特点 426

6.1.2 常用橡胶软管 428

6.2 塑料制品 430

6.2.1 常用塑料特点 430

6.2.2 聚氯乙烯管 431

6.2.3 聚乙烯管材 439

6.2.4 无规聚丙烯（PPR）管材 448

6.2.5 增强聚丙烯（FRPP）管材 450

6.2.6 聚四氟乙烯（PTFE）管材 461

6.2.7 有机玻璃管 463

6.2.8 尼龙1010管材 463

6.3 玻璃钢管 463

6.3.1 玻璃纤维增强热固性塑料（玻璃钢） 463

6.3.2 纤维缠绕玻璃钢（FRP-FW）管和管件 465

6.3.3 玻璃钢增强聚丙烯（FRP/PP）复合管（HG/T 21579—1995） 469

6.3.4 玻璃钢增强聚氯乙烯（FRP/PVC）复合管（HG/T 3731—2004） 477

6.4 玻璃管材 483

6.4.1 玻璃管和管件（HG/T 2435—93） 483

6.4.2 液位计玻璃 489

6.4.3 不透明石英玻璃（JC/T 182—1997） 490

6.5 陶瓷管材 490

6.5.1 耐酸陶瓷性能 490

6.5.2 化工陶瓷及配件（JC 705—1998） 491

6.6 石墨管材 494

6.6.1 石墨性能 494

6.6.2 石墨管件 495

6.7 钢衬复合管和管件 497

6.7.1 衬胶钢管和管件（HG 21501—93） 497

6.7.2 钢衬塑料复合管（HG/T 2437—2006） 502

6.7.3 钢衬玻璃管和管件 507

6.7.4 搪玻璃管和管件 509

6.8 其他复合管材和方法 522

6.8.1 金属网聚四氟乙烯复合管材（HG/T 3705—2003） 522

6.8.2 孔网钢骨架聚乙烯复合管材（HG/T 3707—2003） 525

6.8.3 塑料涂料 529

7 常用阀门 533

7.1 阀门的选用 533

7.1.1 阀门的设置 533

7.1.2 阀门结构长度 536

7.1.3 材料与组合（GB/T 9124—2000） 537

7.1.4 阀门压力试验（GB/T 13927—2008） 545

7.1.5 阀门的命名（JB/T 308—2004） 546

7.2 常用金属阀 550

7.2.1 金属阀的选用 550

7.2.2 闸阀 552

7.2.3 截止阀 566

7.2.4 节流阀 587

7.2.5 止回阀 594

7.2.6 蝶阀 612

7.2.7 球阀 629

7.2.8 旋塞阀 641

7.2.9 隔膜阀 646

7.2.10 柱塞阀 654

7.3 非金属阀门 655

7.3.1 氟塑料衬里阀门（HG/T 3704—2003） 655

7.3.2 隔膜阀 664

7.3.3 硬聚氯乙烯截止阀 665

7.3.4 增强聚丙烯止回阀 665

7.3.5 增强聚丙烯（FRPP）蝶阀 666

8 管路附件 668

8.1 管道过滤器（HG/T 21637—1991） 668

8.1.1 过滤器的选用 668

8.1.2 铸制Y型过滤器（SY1） 674

8.1.3 正折流式T型过滤器（ST1） 676

8.1.4 反折流式T型过滤器（ST2） 680

8.1.5 直流式T型过滤器（ST3） 682

8.1.6 法兰对夹过滤器（SC1/SC2） 685

8.1.7 双滤筒式罐型过滤器（SD1） 687

8.1.8 多滤筒式罐型过滤器（SD2） 690

8.2 安全喷淋洗眼器（HG/T 20570.14—95） 695

8.2.1 设置原则 695

8.2.2 性能数据 695

8.3 管道混合器 696

8.3.1 静态混合器的应用类型（HG/T 20570.20—95） 696

8.3.2 静态混合器的设计计算（HG/T 20570.20—95） 697

8.3.3 静态混合器的应用安装（HG/T 20570.20—95） 700

8.3.4 汽水混合器 702

8.4 液体装卸臂（HG/T 21608—96） 703

8.4.1 分类选型 703

8.4.2 陆用液体装卸臂 704

8.4.3 船用液体装卸臂 709

8.4.4 陆用液体装卸臂安装 711

8.5 软管与接头 715

8.5.1 金属软管 715

8.5.2 非金属软管 717

8.5.3 快速接头 719

8.6 消声器与隔声罩 721

8.6.1 消声器的选用（HG/T 20570.10—95） 721

8.6.2 排气消声器的性能（HG/T 20570.10—95） 722

8.6.3 常用设备消声器（HG/T 21616—97） 724

8.6.4 隔声罩（HG/T 20570.10—95） 727

8.7 视镜与喷嘴 728

8.7.1 管道视镜 728

8.7.2 常见喷嘴 729

8.8 取样设施 731

8.8.1 取样冷却器 731

8.8.2 冲洗式取样阀 732

8.9 阻火器与呼吸阀 732

8.9.1 阻火器的设置 733

8.9.2 阻火器的安装 734

8.9.3 呼吸阀的选用 735

8.9.4 呼吸阀的安装 736

8.10 爆破片与安全阀 739

8.10.1 爆破片的选用（HG/T 20570.03—95） 739

8.10.2 爆破片与安全阀（HG/T 20570.03—95） 742

8.10.3 安全阀的选用（HG/T 20570.02—95） 743

8.10.4 安全泄放计算（HG/T 20570.02—95） 744

8.10.5 安全阀的性能结构 747

8.11 疏水阀 760

8.11.1 疏水阀的选用（HG/T 20570.21—95） 760

8.11.2 疏水阀的系统要求 762

8.11.3 疏水阀的性能结构 764

8.12 减压阀 783

8.12.1 减压阀的选用 783

8.12.2 减压阀的性能结构 784

9 管道应力与支吊架 799

9.1 管道应力分析 799

9.1.1 应力分析的内容 799

9.1.2 热应力计算基础 802

9.1.3 热应力分析方法 803

9.1.4 管系安全性判断 806

9.1.5 热应力和柔性调整 813

9.2 管架设计计算（HG/T 20645.5—1998） 815

9.2.1 管道跨距的计算 815

9.2.2 管架的最大间距 815

9.2.3 管架荷载的计算 823

9.2.4 管架强度的计算 827

9.2.5 悬臂管架的设计 836

9.3 管架设置选用（HG/T 20645.5—1998） 838

9.3.1 管架的类型 838

9.3.2 管架的设置 838

9.3.3 典型管架设置 841

9.3.4 管架生根结构 847

9.4 管架设计选用 851

9.4.1 管架选用原则（HG/T 20645.5—1998） 851

9.4.2 固定支吊架 852

9.4.3 弹簧支吊架 858

9.4.4 标准管架索引（HG/T 21629—1999） 870

9.5 管廊与埋地管道 888

9.5.1 装置内管廊布置（HG 20546.5—2009） 888

9.5.2 装置区管廊布置（HG/T 20546.5—2009） 890

9.5.3 埋地管道计算（HG/T 20645.5—1998） 892

附录 897

1 部分计量单位及换算 897

2 医药洁净要求 897

2.1 洁净级别 897

2.2 洁净要求 897

3 几何图形计算公式 898

3.1 平面图形计算公式 898

3.2 立体图形计算公式 900

4 电器防护与安装 903

4.1 防爆分级分组 903

4.2 电器防护等级 903

4.3 电机安装结构 904

5 机械制图知识 904

5.1 图纸格式（GB/T 14689） 904

5.2 比例选择（GB/T 14690） 905

5.3 视图画法 906

5.4 剖视图和断面图（GB/T 17452—1998） 907

5.5 表面粗糙度 908

6 配合与公差 914

6.1 极限偏差与配合 914

6.2 形状和位置公差 920

7 金属的焊接 926

7.1 常用焊接方法 926

7.2 管道焊接材料 927

7.3 焊缝符号表示（GB/T 324） 928

7.4 焊接坡口形式 929

7.5 焊缝系数（GB 50316） 934

8 常用钢号对照 935

8.1 结构钢号对照 935

8.2 不锈钢号对照 938

8.3 耐热钢号对照 940

8.4 阀门钢号对照 941

8.5 铸钢牌号对照 941

8.6 铸铁牌号对照 943

9 金属的性质（GB 50316） 944

9.1 常用钢管许用应力 944

9.2 常用钢板许用应力 946

9.3 常用螺栓许用应力 947

9.4 常用锻件许用应力 948

9.5 常用铸件许用应力 950

9.6 常用铝材许用应力 951

9.7 常用金属弹性模量 952

9.8 平均线膨胀系数值 952

10 常用工程材料 953

10.1 热轧扁钢 953

10.2 热轧圆钢、方钢、六角钢 954

10.3 热轧等边角钢 955

10.4 热轧不等边角钢 958

10.5 热轧槽钢 961

10.6 热轧工字钢 962

10.7 地脚螺栓（HG 20546.5—1992） 963

10.8 型钢焊接及开孔 965

11 常用设计资料 971

11.1 金属材料的耐蚀性 971

11.2 管道分界（HG/T 20549.1—1998） 975

11.3 管道材料等级填写 975

11.4 管道支架估算 975

11.5 综合材料余量 976

11.6 磅级与压力对应关系 976

11.7 K级与磅级对应关系 976

11.8 大气压与海拔对照 976

12 管道的无损检测（GB 50316—2000） 976

13 设备材料采购要求（HG/T 20701.11—2000） 977

13.1 适用范围 977

13.2 设备／材料（询价、订货）请购单 977

13.3 设备／材料（询价、订货）技术规格书 978

13.4 其他 978

13.5 附录 979

参考文献 988