压力管道设计及工程实例(第三版)电子书

内容提要

前言 FOREWORD

第一章 绪论

第一节 压力管道的概念及特点

一、压力管道的概念

二、压力管道的特点

三、压力管道概念区分的误区及工程实例

四、压力管道设计质量和效率的内在因素

第二节 压力管道设计的特点及工程实例

一、压力管道设计的特点

二、PDF文件转换为CAD可编辑版工程实例

三、配管材料快捷汇总工程实例

四、配管图纸快捷修改工程实例

五、国内外压力管道设计人员资质要求工程实例

第三节 压力管道设计的基本要求及工程实例

一、压力管道设计的基本要求

二、设备布置和管道试镜选型错误引起的事故工程实例

三、管道断面破裂事故工程实例

四、不清楚工艺原理引起的管道器材选用事故工程实例

五、热拱现象引起的配管错误工程实例

六、大高差管道液击与重力流问题的工程实例

七、无补偿器无伸缩缝高速列车铁轨技术在压力管道配管设计中的工程实例

八、不清楚管道柔性引起的配管错误工程实例

九、压力管道模块化设计及工程实例

十、设计文件DN错误写成英寸单位工程实例

十一、罐区内不设计高管廊的原因及工程实例

十二、防火堤设计成3.2m高的原因及工程实例

第四节 压力管道的分级（类）

一、《特种设备生产单位许可目录》的管道分级（类）

二、美国国家压力管道标准的管道分级（类）

三、GB 50316、GB 50235、SH/T 3059、SH/T 3501、GB 50517的管道分级（类）

四、长输管道、公用管道、工业管道、动力管道设计分界及工程实例

五、厂际管道的区分及压力管道分类

六、GB类公用管道和GC类工业管道的区分

七、GC类管道和GCD类管道的区分

第五节 压力管道设计的任务

一、装置设备管道布置

二、管道材料

三、管道应力

第六节 压力管道设计阶段的划分

一、设计阶段的一般划分

二、各设计阶段的内容和深度

三、设计深度错误的工程实例

四、国内外工程基础设计、详细设计、FEED设计、报价设计、可研设计、总体设计等阶段一般工作内容

第七节 压力管道专业与其他专业的条件关系

一、与工艺系统专业的接口条件

二、与自控专业的接口条件

三、与电气专业的接口条件

四、与设备专业的接口条件

五、与建筑、结构专业的接口条件

六、与工程经济专业的接口条件

七、与采购专业的接口条件

八、与施工管理专业的接口条件

第八节 压力管道设计文件

一、工业管道设计文件及签署

二、长输管道设计文件及签署

三、公用管道设计文件及签署

第二章 计算机辅助压力管道设计软件

第一节 计算机辅助压力管道设计软件的类别

第二节 压力管道设计软件AutoCAD

一、AutoCAD简介

二、压力管道设计常用的AutoCAD操作

工程实例一 快捷裁剪技巧

工程实例二 使用AutoCAD的快速选择功能

工程实例三 AutoCAD批处理打印图纸

第三节 压力管道设计软件Microstation

第四节 压力管道设计软件PDS

第五节 压力管道设计软件PDMS

第六节 压力管道设计软件AutoPlant

第七节 压力管道设计软件SmartPlant 3D

第八节 压力管道设计软件eZOrtho

第九节 压力管道应力分析软件AutoPipe

第十节 压力管道应力分析软件Caesar Ⅱ

第十一节 管道应力分析软件PipeNet

第十二节 压力管道设计软件eZWalker

第十三节 压力管道设计软件CADWorx

第十四节 计算机辅助压力管道设计软件的选用

第三章 材料基础知识

第一节 压力管道常用材料分类

第二节 金属材料

一、黑色金属

二、有色金属

三、型钢

第三节 金属材料的性能

一、金属材料的力学性能

二、钢材的热处理

三、常见元素对金属材料性能的影响

第四节 金属材料的腐蚀

一、根据腐蚀发生的机理分类

二、根据腐蚀形态分类

第五节 常用金属材料的基本限制条件

一、一般限制条件

二、常用材料的应用限制

三、常用金属材料的使用温度

四、TSG D0001《压力管道安全技术监察规程——工业管道》对管道元件的使用限制

五、国外某管道材料选用工程实例

六、低温管道材料设计的限制及工程实例

七、低温冲击试验和低温低应力工况的管道设计及工程实例

八、高温管道材料设计的限制及工程实例

九、碳钢和不锈钢管材焊接设计及工程实例

十、管道焊后热处理设计的对比及工程实例

十一、管道设备设计寿命与实际使用年限的确定及工程实例

第四章 压力管道器材及其选择

第一节 压力等级

一、公称压力（Nominal Pressure）PN

二、以ASME B16.5为代表的美洲系列

三、以DIN 2401为代表的欧洲系列

四、ISO公称压力等级标准

五、日本的压力等级标准

六、英国、法国的压力等级标准

七、我国的各种压力等级标准

八、影响公称压力等级确定的因素

第二节 管径系列

一、公称直径（Nominal Diameter）DN

二、GB/T 1047《管道元件DN（公称尺寸）的定义和选用》管径系列

三、SH/T 3059《石油化工管道设计器材选用规范》管径系列

第三节 标准体系之间的配伍

一、大外径管子和小外径管子标准体系

二、欧式法兰和美式法兰标准体系

三、压力管道器材选用常用各国标准规范

第四节 压力管道设计条件和设计基准

第五节 管子

一、管子的分类

二、钢管

三、钢管的尺寸系列

四、金属直管壁厚的确定方法

五、钢管的选择

六、国内外常用钢管标准对照表

七、管道材料代用设计事故工程实例

八、严寒环境管道设计工程实例

九、常用钢管使用温度限制和许用应力

十、非金属管

十一、衬里管

十二、常用地下管道材料简介

十三、中国石化标准碳素钢、低合金钢、合金钢、奥氏体不锈钢无缝钢管尺寸及特性数据表

十四、中国石化标准焊接钢管尺寸及特性数据表

十五、碳素钢、低合金钢、合金钢、奥氏体不锈钢无缝钢管尺寸及特性数据表

第六节 管件

一、管件的用途及种类

二、管件选择的原则

三、支管连接件的选择

四、焊接支管的补强

五、分支管和主管的连接形式表

六、异径管的选择

七、常用管件系列

八、管件选择常用标准规范

第七节 法兰

一、法兰的种类

二、法兰结构形式的选用

三、法兰密封面形式的选用

四、法兰系列

五、钢制管法兰形式参数

六、可配合使用的管法兰标准

七、常用法兰标准规范

第八节 螺栓、螺母

一、螺栓

二、螺母

三、螺栓与螺母材料的选择

四、常用螺栓许用应力和使用温度

五、某螺栓螺母ASTM材料的选用工程实例

第九节 垫片

一、垫片的种类及适用范围

二、垫片性能参数γ和m

三、垫片选用的原则

四、法兰、垫片、紧固件选配表

五、苯管道垫片选用及工程实例

第十节 盲板、8字盲板、插板、垫环、限流孔板和混合孔板

一、盲板、8字盲板、插板及垫环选用及工程实例

二、限流孔板

三、混合孔板

第十一节 阀门及其他管道设备

一、阀门的分类

二、阀门的型号

三、阀门的标识

四、阀门的基本参数

五、阀门的质量要求

六、阀门规格书的内容

七、闸阀

八、截止阀

九、节流阀

十、止回阀

十一、蝶阀

十二、球阀

十三、旋塞阀

十四、隔膜阀

十五、安全阀

十六、爆破片

十七、减压阀

十八、蒸汽疏水阀

十九、阀门类型的选择

二十、常用阀门的适用范围

二十一、阀门主要零件材料

二十二、驱动方式的选用

二十三、设计文件中应给出的阀门描述

二十四、低温阀门的设计及工程实例

第十二节 压力管道特殊件

一、波纹管膨胀节

二、过滤器

三、阻火器

四、消声器

五、视镜

第十三节 压力管道等级及工程应用

一、管道等级

二、压力管道等级编制原则

三、管道等级代号

四、管道等级表中的管道壁厚表

五、管道等级表中的管道分支表

第十四节 压力管道材料的设计文件及设计条件

一、管道材料各设计阶段的主要设计文件

工程实例 压力管道询价书的设计

二、管道材料的设计条件接口工程实例

工程实例 某工程项目压力管道材料设计的条件接口

第十五节 压力管道材料的设计附加裕量

一、管道材料设计附加裕量的必要性

二、确定设计附加量应考虑的因素

三、确定管道材料设计附加裕量的原则

四、管道材料的设计附加裕量工程实例

工程实例 某工程项目的管道材料的设计附加裕量

第十六节 压力管道材料设计的计算机应用

一、材料设计过程的计算机应用

二、管道材料统计中Excel的使用

三、用计算机编程自动获取材料汇总报告

第十七节 管道材料概算快捷计算方法

一、管道隔热结构辅助材料用量快捷计算方法

二、设备隔热结构辅助材料用量快捷计算方法

三、某管道外防腐蚀材料用量快捷计算方法

四、管道支吊架材料用量快捷计算方法

第十八节 国内外大中型工程公司（设计单位）管道器材选用的常用方法及工程实例

第十九节 GA长输管道和GB公用管道的器材选用

一、GA输油管道的器材选用

二、GA输气管道的器材选用

三、GB1城镇燃气管道的器材选用

四、GB2城镇供热管道的器材选用

五、直埋蒸汽和热水管道的器材选用及工程实例

第五章 装置设备布置

第一节 装置设备布置的一般要求及发展趋势

一、采取三重安全措施

二、满足有关设计条件的要求

三、装置设备布置分区

四、满足操作、检修和施工的要求

五、满足全厂总体规划的要求

六、适应所在地区的自然条件

七、力求经济合理

八、满足甲方要求

九、注意外观美

十、装置设备布置的“五化”发展趋势

第二节 设备的间距要求

一、防火要求

二、防爆要求

三、其他要求

四、设备布置间距设计错误工程实例及GB 50160关于装置设备布置常用的间距要求

五、国内各行业防火防爆规范的比较及工程实例

六、美标石化企业防火设计及工程实例

七、GB 50016与GB 50160的应用比较及工程实例

第三节 净距、净空及有关标高

一、设备间最小净距

二、净空高度或垂直距离

三、标高

第四节 管廊的布置

一、管廊的布置原则

二、管廊的布置形式

三、装置内管廊的结构形式

四、装置外管廊的结构形式

五、管廊的主要尺寸

六、地墩的布置设计及工程实例

七、石化园区内原油天然气管道设计及工程实例

八、管廊布置的工程应用实例

工程实例一 某装置内主管廊

工程实例二 典型管廊断面图（图5-10）

工程实例三 大型综合管廊典型布置设计

工程实例四 管廊顶部设备布置设计

第五节 塔的布置

一、塔与其关联设备的布置要求

二、塔的布置方式

三、沿管廊布置的塔应考虑的要求

四、塔的安装高度

五、重沸器的布置

六、塔布置的工程实例

工程实例一 小直径塔和框架的联合布置

工程实例二 成排的塔和框架的分开布置

工程实例三 成组的塔与框架联合布置

工程实例四 某塔群的布置（图5-17）

第六节 反应器的布置

一、反应器与其关联设备的布置要求

二、反应器的位置及其周围环境要求

三、反应器的支承方式与安装高度

四、反应器布置的工程实例

工程实例一 反应器的布置（图5-18、图5-19）

工程实例二 重整反应器的布置（图5-20）

工程实例三 大型釜式反应器的布置（图5-21～图5-24）

工程实例四 某PTA项目反应器的框架布置（图5-25）

第七节 容器的布置

一、容器布置的一般要求

二、立式容器的布置

三、立式容器的支承方式及高度的确定

四、立式容器支腿的方位

五、卧式容器的布置

六、容器的布置取齐方式

七、卧式设备固定端的确定及工程实例

八、容器布置的工程实例

工程实例一 卧式容器的典型布置（图5-39）

工程实例二 框架上容器的典型布置（图5-40、图5-41）

第八节 换热设备的布置

一、管壳式换热器或冷却器的布置

二、套管式换热器的布置

三、空气冷却器的布置

四、换热设备布置的工程实例

工程实例一 地面上成组布置的换热器（图5-48）

工程实例二 地面上换热器的布置（图5-49）

工程实例三 框架上换热器的布置（图5-50）

工程实例四 空冷器的典型布置（图5-51）

工程实例五 空冷器平台典型布置（图5-52）

第九节 加热炉的布置

一、加热炉的位置

二、加热炉的间距

三、加热炉布置的工程实例

工程实例一 箱式加热炉的布置（图5-55）

工程实例二 立式加热炉的布置（图5-56）

工程实例三 加热炉和汽包的布置（图5-57）

工程实例四 加热炉作为重沸器的布置（图5-58）

工程实例五 加热炉阀组的布置（图5-59）

第十节 泵的布置

一、泵的布置方式和要求

二、泵的间距

三、泵的基础

四、泵布置的工程实例

工程实例一 管廊上安装空冷器时泵的布置（图5-61）

工程实例二 管廊上没有安装空冷器时泵的布置（图5-62）

工程实例三 框架下的泵的布置（图5-63）

工程实例四 室内泵的布置（图5-64）

第十一节 压缩机的布置

一、压缩机的布置设计内容

二、压缩机布置的一般要求

三、压缩机的安装高度

四、压缩机附属设备的布置

五、压缩机维修机具的布置

六、压缩机布置的工程实例

工程实例一 室内离心式压缩机的典型布置（进、出管口在上部）（图5-65～图5-67）

工程实例二 离心式压缩机的典型布置（进、出管口在下部）（图5-68～图5-70）

工程实例三 室外离心式压缩机的立面布置（一）（图5-71）

工程实例四 室外离心式压缩机的立面布置（二）（图5-72）

工程实例五 室外离心式压缩机的平面布置（图5-73）

工程实例六 离心式压缩机辅助设备的位置（图5-74）

工程实例七 多台离心式压缩机的平面布置（图5-75、图5-76）

工程实例八 某尿素工程室内往复式压缩机的平面布置（图5-77）

工程实例九 某尿素工程室内往复式压缩机的立面布置（图5-78）

工程实例十 室外往复式压缩机的布置（图5-79）

第十二节 汽车槽车装卸站的布置

一、汽车槽车装卸站的种类

二、汽车槽车装卸站布置的主要原则和要求

三、可燃液体的汽车装卸站应符合防火规范上的规定

四、汽车槽车装卸站布置的工程实例

工程实例一 汽车装油站（图5-80）

工程实例二 高位罐装车站（图5-81）

工程实例三 双侧装车台（图5-82）

工程实例四 密闭下卸系统卸车站（图5-83）

第十三节 铁路槽车装卸站的布置

一、铁路槽车装卸站的种类

二、铁路槽车装卸站布置的主要原则和要求

三、可燃液体的铁路装卸站在防火规范上的规定

四、铁路槽车装卸站布置的工程实例

工程实例一 单侧铁路槽车装卸台（图5-84）

工程实例二 双侧铁路槽车装卸台（图5-85）

工程实例三 铁路槽车装卸站布置（图5-86）

第十四节 装卸油品码头的布置

一、装卸油品码头布置常用的规范

二、装卸油品码头与其他码头或建筑物、构筑物安全距离的规定

三、可燃液体码头、液化烃码头两相邻泊位的船舶间的最小距离

四、可燃液体码头、液化烃码头布置的工程实例

工程实例一 某LNG工程装卸码头（图5-87、图5-88）

工程实例二 某LPG工程装卸码头（图5-89）

工程实例三 某LNG工程装卸码头（图5-90）

第十五节 罐区的布置

一、罐区的布置原则和要求

二、常用防火规范有关罐区布置的内容范围

三、《石油化工企业设计防火标准》对罐区布置的要求

四、《建筑设计防火规范》对罐区布置的规定

五、低温罐布置设计及工程实例

六、罐区布置设计其他必要事项及工程实例

七、罐区布置的工程实例

工程实例一 某化工全压力罐区的布置（图5-92）

工程实例二 某工程罐区的设备布置（图5-93）

工程实例三 某NAE工程罐区的设备布置（图5-94）

第十六节 建筑物的布置

一、建筑物的一般要求

二、建筑物的防火要求

三、控制室的布置

四、变、配电室的布置

五、化验室的布置

六、厂房仓库的“五距”布置设计及工程实例

七、其他要求

第十七节 构筑物的布置

一、框架的布置

二、平台梯子的布置

三、放空烟囱的布置

第十八节 围堰、防火堤、隔堤、防护墙和隔墙的布置

一、围堰的布置

二、防火堤的功能

三、防火堤的设计标准及差异

四、防火堤和隔堤的设计及工程实例

五、防火堤、隔堤、防护墙及隔墙的设计及工程实例

六、室内、敞开或半敞开式厂房的设计及工程实例

第十九节 通道的布置

第二十节 装置设备布置设计工程实例

一、装置设备布置设计要求的一般资料

二、对工艺流程图的研究

三、平面布置图的编制

四、装置管廊的布置

五、主要设备的布置

六、管线走向研究图

七、修改并完成建议的平面布置图

第二十一节 石油和化工装置工艺及布置简介

一、乙烯装置工艺及布置简介

二、聚丙烯装置工艺及布置简介

三、线性低密度聚乙烯、高密聚乙烯装置工艺及布置简介

四、丁苯橡胶装置工艺及布置简介

五、环氧乙烷和乙二醇装置工艺及布置简介

六、尿素装置工艺及布置简介

七、丁辛醇装置工艺及布置简介

八、丙烯酸及酯装置工艺及布置简介

九、对二甲苯装置工艺简介

十、合成氨装置简介及布置简介

十一、液化天然气工艺及布置简介

十二、甲醇装置工艺及布置简介

十三、原油常减压蒸馏装置工艺及布置简介

十四、催化裂化装置工艺及布置简介

十五、催化重整、苯抽提装置工艺及布置简介

十六、加氢裂化装置工艺简介

十七、加氢精制装置工艺简介

十八、制氢装置工艺简介

十九、延迟焦化装置工艺及布置简介

二十、气体分馏装置工艺及布置简介

二十一、污水处理厂工艺简介

二十二、空分空压站工艺及布置简介

二十三、火炬系统工艺及布置简介

第二十二节 压力管道装置设备布置常用的标准规范

第六章 管道布置

第一节 管道布置设计必须具备的条件

第二节 管道的敷设方式和管道布置设计的一般要求

一、管道敷设的方式

二、管道布置设计的一般要求

三、管道净空高度和埋设深度

四、高点排气及低点排液的设置

五、分支管的引出方向

六、取样管道布置

七、蒸汽管道布置

八、蒸汽管道上的集液包

九、非净化压缩空气和净化压缩空气管道布置

十、氮气管道布置

十一、氧气管道布置

工程实例 氧气管道设计事故

十二、消防水喷淋管道布置

十三、液化烃管道布置

十四、氢气管道布置

十五、低温介质管道布置

十六、真空管道布置

十七、极度危害介质管道布置

十八、气流输送介质管道布置

十九、常用非金属管道布置

二十、衬塑钢管管道布置

二十一、管件布置

二十二、阀门布置的一般要求

二十三、止回阀布置

二十四、安全阀布置

二十五、减压阀布置

二十六、疏水阀布置

二十七、呼吸阀布置

二十八、阻火器布置

二十九、调节阀布置

三十、阻火器布置

三十一、过滤器布置

三十二、消声器布置

三十三、温度测量仪表布置

三十四、流量测量仪表布置

三十五、压力测量仪表布置

三十六、液位测量仪表布置

三十七、电缆桥架布置

三十八、常见管道布置设计错误及纠正

第三节 管道布置常用数据

一、压力管道的间距

二、阀门的适宜位置和所需空间

三、操作通道布置和标高基准

四、焊缝布置设计数据

第四节 管廊上管道的布置设计

一、管廊上管道布置的一般要求

二、管廊上管道布置设计工程实例

工程实例一 管廊上的管道排列（图6-67）

工程实例二 某管廊的计算机三维模型截面图（图6-68）

工程实例三 管廊上管道阀门及其操作平台的设置（图6-69）

工程实例四 管廊下典型管道布置（图6-70）

工程实例五 管廊的典型设备和管道布置（图6-71）

三、管廊上管道布置设计常见错误及纠正

第五节 塔的管道布置设计

一、塔的分类及管道设计的特点

二、塔的管道侧和操作侧划分

三、塔的管道布置设计要点

四、塔的附件及布置

五、塔的管道支架

六、塔的管道布置设计工程实例

工程实例一 塔的管道布置设计（图6-101、图6-102）

工程实例二 一般塔的管道布置设计（图6-103）

工程实例三 变径塔的管道布置设计（图6-104）

工程实例四 变径塔管道布置计算机三维模型（图6-105～图6-107）

七、塔的管道布置设计常见错误及纠正

第六节 容器的管道布置设计

一、容器的分类及管道设计的特点

二、开口方位

三、框架平台和梯子

四、管道布置规划

五、容器管道布置设计工程实例

工程实例一 卧式容器的管道布置（图6-116～图6-118）

工程实例二 带分离罐的卧式容器管道布置立面图（图6-119）

工程实例三 火炬集液罐管道布置设计优化

六、容器管道支架

七、容器管道布置设计常见错误及纠正

第七节 换热设备的管道布置设计

一、换热设备的分类及管道设计的特点

二、换热器管道布置一般要求及典型实例

三、空冷器的分类及管道设计的特点

四、空冷器管道设计具体要求及典型实例

五、换热设备管道布置设计常见错误及纠正

第八节 加热炉的管道布置设计

一、加热炉的种类及管道设计的特点

二、燃烧器（喷嘴）的形式及位置

三、加热炉管道布置设计的一般要求

四、加热炉燃料油管道布置的一般要求

五、加热炉燃料气管道布置的一般要求

六、加热炉区工作蒸汽的用途及其蒸汽分配管与灭火蒸汽管道设计的特点

七、加热炉管道布置设计工程实例

工程实例一 圆筒炉的管道布置实例（图6-144～图6-150）

工程实例二 箱式炉的管道布置实例（图6-151）

八、加热炉管道布置设计常见错误及纠正

第九节 泵的管道布置设计

一、泵的分类及管道设计的特点

二、泵的管道设计一般要求

三、泵的入口管道

四、泵的出口管道

五、往复泵的管道布置

六、泵的辅助管道

七、泵的特殊用途管道

八、压力管道设计其他注意事项

九、泵的管道布置设计工程实例

工程实例一 某裂解汽油工程泵的进出口管道（图6-183、图6-184）

工程实例二 输送高温或低温液体泵的管道（图6-185）

十、泵的管道布置设计常见错误及纠正

第十节 压缩机的管道布置设计

一、压缩机的分类及管道设计的特点

二、离心式压缩机管道布置设计的一般要求

三、往复式压缩机管道布置设计的一般要求

四、压缩机蒸汽透平／汽轮机的蒸汽管道

五、压缩机的辅助管道

六、压缩机管道布置设计工程实例

工程实例一 压缩机管道布置设计的典型图（图6-188、图6-189）

工程实例二 离心式压缩机管道布置设计工程实例（图6-190～图6-192）

工程实例三 往复式压缩机管道布置设计工程实例（图6-193、图6-194）

第十一节 汽车槽车装卸站管道布置设计

一、汽车槽车装卸站管道布置设计的一般要求

二、汽车槽车装卸站管道布置设计工程实例

工程实例一 鹤管布置在装车台中心时汽车槽车装车台的布置和管道设计（图6-195、图6-196）

工程实例二 鹤管布置在装车台边缘时汽车槽车装车台的布置和管道设计（图6-197）

第十二节 铁路槽车装卸站的管道布置设计

一、铁路槽车装卸站管道布置设计的一般要求

二、铁路槽车装卸站管道布置设计工程实例

工程实例一 单侧铁路槽车的装车台的布置和管道设计（图6-198）

工程实例二 双侧铁路槽车的装车台的布置和管道设计（图6-199）

第十三节 装卸码头的管道布置设计

一、装卸码头总管的布置

二、鹤管的配置

三、装卸码头管道布置设计工程实例

工程实例 某LNG工程装卸码头与栈桥（图6-200～图6-202）

第十四节 罐区的管道布置设计

一、罐的分类及管道的设计特点

二、储罐区的管道布置

三、罐区管道布置设计工程实例

工程实例一 常压立式储罐的管道布置设计（图6-203）

工程实例二 固定顶储罐的管口布置设计（图6-204）

工程实例三 液化石油气卧式储罐的管道布置设计（图6-205）

工程实例四 球形储罐的管道布置设计（图6-206）

工程实例五 某液氨球罐的管道布置设计（图6-207）

工程实例六 某机场罐区工程储罐的管道布置设计（图6-208）

工程实例七 球罐安全阀设置位置错误设计（图6-209）

第十五节 地下管道的布置设计

一、允许直接埋地的管道

二、建筑物内和露天装置区埋地管道设计的一般要求

三、GB 50316《工业金属管道设计规范》对埋地管道设计的要求

四、大型管沟内管道布置

五、GB 50316《工业金属管道设计规范》对沟内管道设计的要求

六、室外地下管道与铁路道路及建筑物间的距离

七、地下管道布置设计工程实例

工程实例一 某乙烯工程地下管道施工照片（图6-212、图6-213）

工程实例二 管沟中敷设管道

第十六节 软管站的管道布置设计

一、软管站的概念

二、软管站的位置

三、软管站管道布置设计的一般要求

四、常用软管站形式的典型图工程实例

第十七节 洗眼器和淋浴器的管道布置设计

一、洗眼器和淋浴器管的布置位置

二、洗眼器和淋浴器管道布置设计的一般要求

三、洗眼器和淋浴器管道布置典型图工程实例

第十八节 压力管道系统的伴热设计

一、常用伴热介质的种类

二、工艺管道的伴热方式

三、管道选择伴热的原因

四、伴热方式的选用原则

第十九节 热水、蒸汽伴热系统的设计

一、热水、蒸汽伴热系统的组成

二、热水、蒸汽伴热类型的选择

三、伴热设计的规划

四、伴管施工图的设计

五、蒸汽供汽站／热水供水站（分配站）管道布置设计的一般要求

六、伴管设计

七、冷凝液站／热水回水站（收集站）管道布置设计的一般要求

八、伴热材料的选择

九、SH/T 3040《石油化工管道伴管和夹套管设计规范》的管道伴热设计

十、蒸汽伴热和热水伴热布置典型图工程实例

工程实例一 蒸汽分配站和供气管的布置（图6-226）

工程实例二 冷凝水回收时收集站和冷凝水回收管的布置（图6-227）

工程实例三 冷凝水不回收时收集站和冷凝水排放管的布置（图6-228）

工程实例四 热水伴热管道系统（图6-229）

工程实例五 蒸汽伴热和热水伴热伴管典型图例（表6-36）

工程实例六 蒸汽伴热和热水伴热的伴管支架（表6-37）

工程实例七 伴热管的柔性设计（图6-230）

工程实例八 某蒸汽伴热管系统（图6-231）

工程实例九 热水分配站限流孔板的错误设计

第二十节 电伴热系统

一、电伴热的概念及应用

二、电伴热的方法

三、电伴热产品的选型和计算

四、电伴热设施的安装要领

五、典型部位的电伴热安装图例

六、电伴热设计工程实例

工程实例 某工程公司的电伴热设计程序

第二十一节 夹套加热系统

一、夹套加热系统的概念

二、蒸汽夹套加热系统的设计

三、夹套管内定位板

四、热水、导热油夹套加热系统的设计

五、夹套管跨越管典型布置工程实例

六、夹套材料及其他要求

七、夹套管的安装要求

八、夹套管布置设计典型工程实例

第二十二节 管道设计的静电接地

一、静电接地的概念

二、需要静电接地的压力管道设计及工程实例

三、管廊的静电接地

四、工艺装置内的静电接地

五、法兰跨接线设计

六、静电接地和跨接的设计及工程实例

七、非可燃介质管道静电接地的设计及工程实例

八、金属螺栓连接法兰静电跨接的设计及工程实例

九、各行业标准规范静电接地设计的比较及工程实例

第二十三节 管道带压开孔／封堵的设计

一、带压开孔／封堵的概念

二、管道带压开孔／封堵应用

三、带压开孔／封堵工程实例

第二十四节 动力管道设计

一、动力管道设计及国内外常用标准规范的比较

二、动力管道与工艺管道设计规范的比较

第二十五节 其他管道设计

一、压力管道防雷设计及工程实例

二、消防管道设计及工程实例

三、压力管道的防噪声设计及工程实例

四、石油库管道的设计

五、汽车加油加气站管道的设计

六、厂际管道的设计及工程实例

第二十六节 管道布置设计常用的标准规范

第七章 压力管道的隔热和防腐蚀

第一节 压力管道隔热设计

一、隔热的概念和分类

二、隔热设计的目的

三、隔热的范围

四、隔热结构

五、隔热设计的原则

六、隔热厚度的确定方法

七、详细介绍隔热厚度计算方法的常用标准规范

八、隔热材料及其制品的考虑因素

九、隔热材料及其制品的性能要求

十、常用隔热材料

十一、保温及人身防护材料的选用

十二、保冷材料的选用

十三、保护层与防潮层材料选用一般原则

十四、保护层材料的选用

十五、紧固件材料的选用

十六、保温和保冷辅助材料的选用

十七、保温厚度计算工程实例

十八、保冷厚度计算工程实例

十九、隔热设计常用标准规范

第二节 压力管道防腐基本措施

一、正确选择材料

二、防腐结构设计

三、防腐强度设计

四、制造安装及维修时的防腐

五、防腐涂料

六、采用耐腐蚀非金属材料和耐腐蚀钢-非金属复合材料管道

七、阴极保护技术

八、缓蚀剂保护技术

第三节 压力管道外防腐涂漆

一、防腐常用涂料的性能及用途

二、压力管道外防腐涂漆一般工作范围

三、涂漆工作现场安全与防护

四、SH/T 3022对钢材表面处理的分级

五、HG/T 20679对钢材表面处理的分级

六、SH/T 3022地上管道的防腐

七、HG/T 20679地上管道的防腐

八、埋地管道防腐

九、设备、管道和钢结构外表面涂色及标志

十、某工程项目涂色设计统一规定疏漏引起的设计错误

十一、压力管道外防腐涂漆遵循的中国标准

第八章 长输管道和公用管道设计

第一节 概述

一、长输管道和公用管道的定义及范围

二、长输管道和公用管道的特点

第二节 输油管道和输气管道设计

一、输油管道工程和输油站

二、输气管道工程和输气站

三、输油线路的选择应符合的条件

四、输气线路的选择应符合的条件

五、长输管道线路工程设计应参考的数据

六、埋地输油管道与周围的建筑物最小间距应遵循的规范

七、输油管道敷设的一般要求

八、输气管道敷设的一般要求

九、管道沿线应设置的标志

十、输油输气管道与建（构）筑物的最小间距

十一、油气管道与其他管道、地下电缆敷设安全间距

十二、石油天然气站、场、库常用标准规范

十三、输油输气管道工程常用标准规范

第三节 燃气管道设计

一、燃气管道的分类

二、燃气设计压力级别的确定

三、输送液态液化石油气的管道设计压力的确定

四、输送液态液化石油气的管道级别分类

五、有毒而无臭味的城镇燃气的使用应采取的安全措施

六、城镇燃气加臭剂应符合的要求

七、用户室内燃气管道的燃气压力的确定

八、城镇燃气管道平面布置设计时应考虑的因素

九、地下燃气管道埋设深度应满足的要求

十、液态液化石油气管道设计的一般要求

十一、输送液态液化石油气的管道阀门设置的原则

十二、液化石油气管道及附件材料选择的原则

十三、燃气管道穿越设计工程实例

工程实例一 燃气管道穿越铁路的设计（图8-4）

工程实例二 燃气管道穿越河流、湖泊的设计（图8-5）

十四、燃气管道设计常用标准规范

第四节 热力管道设计

一、输送干线和输配干线

二、多热源供热系统、多热源分别运行、多热源解列运行、多热源联网运行

三、城市热力网形式的确定

四、热力网管道的位置应符合的规定

五、热力管网地上或地下敷设的原则

六、热力网管道埋地敷设主要要求

七、地上敷设热力网管道主要要求

八、热力管网通行管沟的设计要求

九、城市热力网管道材料选用的一般要求

十、热力网管道及设备保温的一般要求

十一、城市热力网设计常用的规范

第五节 工程应用实例——西气东输管道工程

一、西气东输管道工程介绍

二、西气东输管道工程设计的创新技术

第九章 应力分析和管道支吊架

第一节 管道应力分析基础知识

一、管道应力分析的目的

二、管道应力分析的主要内容

三、管道应力分析计算需要的文件和资料准备

四、管道上可能承受的荷载

五、管道元件变形的几种基本形式

六、一次应力和二次应力

七、蠕变和应力松弛

八、四种材料的强度理论

九、弹性变形和塑性变形

十、弹性体的应力与虎克定律

十一、金属管道组成件耐压强度计算

十二、应力分析方法的发展趋势

十三、快速管道应力分析方法

十四、压力管道配管设计应力问题及工程实例

第二节 管道的柔性设计

一、管道柔性的概念

二、管道柔性设计的目的

三、柔性分析的方法

四、柔性分析的对比分析法

五、柔性分析的ASME经验公式判断法

工程实例 ASME简单判断式的工程应用

六、柔性分析的数值解析法

七、管道柔性设计计算结果的内容及其合格标准

八、管道柔性设计时管道计算温度的确定

九、管道柔性设计时应考虑的管道端点的附加位移

十、管件的柔性系数和应力增强系数

十一、应力集中的问题

十二、管道的一次应力和二次应力的合格判断式

十三、压力管道补偿器类型的选用及布置

十四、冷紧和自冷紧

十五、冷紧比及其选择

十六、带约束的金属波纹管膨胀节的形式

十七、膨胀节的选型及计算

十八、波纹管膨胀节施工安装应注意的问题

十九、管道作用于设备管口的应力安全评定分析与工程实例

二十、高温管道用较厚的管子代替较薄的管子时应注意的问题

二十一、无中间约束、两端固定的管道冷紧后固定点推力的瞬时最大值

二十二、塔顶部管口的热膨胀量（初位移）的确定

二十三、疲劳破坏

二十四、安全阀反力计算

二十五、某安全阀排放反力计算工程实例

二十六、管道的热应力与计算实例

二十七、改善管道热应力过大的措施

二十八、L形管系长臂与短臂的补偿设计

二十九、公式法计算L形补偿器短臂长度及实例

三十、导向悬臂法计算L形管道短边长度

三十一、图表法计算L形管道短边长度及实例

三十二、公式法计算Z形补偿器垂直臂长度及实例

三十三、法兰泄漏校核常用方法

第三节 管道支吊架的设计

一、管道支吊架设计的内容

二、管道支吊架的作用及分类

三、支吊架的结构组成

四、管道支架生根的结构形式

五、支吊架形式的一般选用原则

六、确定管道支架位置的要点

七、管道布置过程中对支架位置的考虑

八、常用支吊架形式及其选用

九、弹簧支吊架

十、恒力弹簧支吊架、可变弹簧支吊架和刚性支吊架的刚度

十一、弹簧支吊架的施工安装

十二、管道跨度的确定

十三、导向支架的设置

十四、水平管段和Π形补偿管段的最大导向间距

十五、垂直管段的最大导向间距

十六、垂直管段支吊架的设置

十七、管道固定支架的设置

十八、与敏感设备及附件相连管道支吊架的设置

十九、防振支架位置的确定

二十、支吊架材料

二十一、热塑性塑料管道材料支吊架

二十二、热成型玻璃钢管道材料支吊架

二十三、管架设计常见错误及纠正

二十四、压力管道管架设计工程实例

工程实例一 Π形弯管的布置与支架设置的比较（图9-43）

工程实例二 装有波形膨胀节管道的支架间距（图9-44）

工程实例三 管廊上管道的支架（图9-45）

工程实例四 塔类管道的支吊架设计（图9-46）

工程实例五 泵类管道的支吊架设计（图9-47）

工程实例六 压缩机、透平机管道的支吊架设计（图9-48）

工程实例七 安全阀管道的支吊架设计（图9-49）

工程实例八 调节阀组管道的支吊架设计（图9-50）

第四节 压力管道荷载的计算

一、管道荷载的内容

二、管道荷载条件依据的资料

三、不同空间几何形状管道基本荷载的确定

四、位移荷载的计算

五、压力管道荷载的最终计算和条件的提出

六、管道垂直荷载计算工程实例

工程实例一 某大型工程管线荷载的简化计算表（表9-12）

工程实例二 某荷载简化计算钢制法兰及阀门重量表（表9-13、表9-14）

七、格林乃尔法热膨胀力的计算及实例

第五节 管道的防振设计

一、压力管道的振源种类

二、工厂中常见的振动问题及处理方法

三、振动管道支架的设计

四、往复式压缩机管系的振动分析及措施

五、固有频率与激振频率

六、气体的压力脉动

七、两相流介质呈柱塞流时引起的管道振动分析及其设计

八、水锤引起的管道振动分析及其设计

九、压力管道冲击载荷和两相流液击力的计算及工程实例

十、振动问题分析工程实例

工程实例一 某合成气压缩机振动问题及其处理

工程实例二 某循环氢压缩机入口管线减振分析

第六节 管道的抗震设计

一、地震中管道损坏的特点

二、抗震设计应注意的问题

三、管道的抗震验算

四、管道柔性设计和防震设计的关系

五、地震后管道情况分析与抗震设计工程实例

六、中国、日本、美国、英国、挪威管道抗震设计的比较

第七节 计算机辅助应力分析工作程序

第八节 Caesar Ⅱ的工程应用

一、输入和建模

二、静态分析

三、动态分析

四、数据转换接口

五、Caesar Ⅱ的工程实例

第九节 管道应力分析和管道支吊架常用标准规范

第十章 压力管道设计计算机制图与建模

第一节 压力管道设计制图的内容

第二节 压力管道设计常用图纸的幅面

第三节 压力管道设计的图纸比例

一、装置设备布置图的比例

二、管道布置图的比例

三、轴测图的比例

四、使用AutoCAD实现图纸比例的方法

第四节 装置设备布置图的设计

一、装置设备平面图的设计

二、装置设备立面图的设计

三、装置设备布置图常用图例

第五节 管道布置平面图的设计

一、管道布置平面图设计的一般要求

二、管道布置平面图设备的画法

三、管道布置平面图构筑物的画法

四、管道布置平面图的一般画法

五、管道布置平面图维修空间边界的表示法

六、管道布置平面图尺寸的表示法

七、塔的垂直管线

八、管线和阀门的标高

九、管线号及流向

第六节 轴测图的设计

一、轴测图的概念

二、轴测图的内容

三、轴测图的设计方式

四、轴测图设计的一般要求

五、管道布置平面图和管道轴测图常用图例

第七节 计算机模型设计

一、计算机三维和四维模型协同设计

二、计算机模型各阶段审查

第八节 压力管道设计文件的数字化交付

一、数字化交付的概念

二、数字化交付的内容

三、数字化交付存在的问题及解决办法

第十一章 压力管道施工与检验

第一节 压力管道设计代表在施工现场的任务

一、设计交底

二、设计修改

三、吹扫、试压

四、检验及验收

五、安全管理

六、施工完工后的工作

第二节 管道组成件的检验

一、SH/T 3501规定在施工现场对阀门应进行的检验

二、应逐个进行壳体压力试验和密封试验的阀门

三、应进行壳体压力试验和密封试验的抽检阀门

四、阀门壳体压力试验和密封试验压力的规定

五、安全阀调试的规定

第三节 管道焊接

一、焊接和焊接冶金过程的特点

二、压力管道施工中经常采用的焊接方法

三、对焊工资格管理要求

四、焊接工艺评定及其目的

五、焊条型号的表示

六、在焊接接头中容易出现的焊接缺陷

七、未焊透和咬边的危害

八、SH/T 3501对焊接接头表面质量提出的要求

第四节 施工检验标准的比较

一、GB 50235《工业金属管道工程施工规范》和GB 50184《工业金属管道工程施工质量验收规范》管道射线检测和超声波检测

二、GB 50316《工业金属管道设计规范》管道射线照相或超声波检测

三、SH/T 3501《石油化工有毒、可燃介质钢制管道工程施工及验收规范》管道焊接接头的无损检验

四、GB 50235《工业金属管道工程施工规范》和GB 50184《工业金属管道工程施工质量验收规范》的适用范围

五、SH/T 3501《石油化工有毒、可燃介质钢制管道工程施工及验收规范》的适用范围

六、GB 50235、GB 50517、GB/T 20801、SH/T 3501、SH/T 3502、HG/T 20225、DL 5190施工验收规范的比较（表11-3）

七、国内外压力管道无损检测的比较及工程实例

第五节 管道的试压和吹扫

一、进行管道系统试压需要符合的条件

二、GB 50235对管道液压试验压力的规定

三、SH/T 3501对管道压力试验的压力规定

四、对不能参与系统试压的设备、管道附件应采取的措施

五、GB 50235对管道气压试验压力的规定

六、可采用气压试验代替液压试验的规定

七、对液压试验用液体温度的规定

八、对液体压力试验应用洁净水的要求

九、进行管道泄漏试验的规定

十、可免除压力试验的要求

十一、奥氏体不锈钢管道器材的酸洗、钝化

十二、管道系统的吹扫方法

十三、管道系统吹扫的要求以及吹扫压力的确定

十四、管道吹扫压力及各种吹扫介质的吹扫规定

十五、装置施工过程中单机试车的目的

十六、工程中间交接过程中“三查”“四定”的内容

十七、装置联动试车的目的和内容

十八、大口径管道压力试验方式选用的工程实例

十九、管道压力试验计算工程实例

第六节 常用的施工与验收标准

一、石油化工工业管道常用的施工与验收标准

二、火力发电厂工业管道常用的施工与验收标准

三、长输管道常用的施工与验收标准

四、城镇燃气公用管道常用的施工与验收标准

五、城镇热力公用管道常用的施工与验收标准

第十二章 专业与项目管理

第一节 压力管道设计专业项目管理问题分析及措施

一、项目中压力管道设计专业的组织分解

二、压力管道设计专业项目管理常见的问题分析

三、提高压力管道设计专业项目管理水平措施

第二节 管道专业负责人的职责和主要任务

一、专业负责人应具备的条件

二、专业负责人的主要职责

三、专业负责人的主要任务

四、大、中型工程项目压力管道专业负责人的工作程序

第三节 项目经理技能和职责

一、管道工程师与项目经理

二、项目经理的技能

三、项目经理的职责

附录

附录一 压力管道设计管道最小连接尺寸

管径：1/2″

管径：3/4″

管径：1″

管径：1½″

管径：1½″

管径：2″

管径：2½″

管径：3″

管径：4″

管径：5″

管径：6″

管径：8″

管径：10″

管径：12″

管径：14″

管径：16″

管径：18″

管径：20″

管径：24″

管径：26″

管径：28″

管径：30″

管径：32″

管径：34″

管径：36″

管径：38″

管径：40″

管径：42″

管径：44″

管径：46″

管径：48″

管径：50″

管径：52″

管径：54″

管径：56″

管径：58″

管径：60″

附录二 金属材料的平均线胀系数

附录三 金属材料的弹性模量

附录四 常用单位换算

1．SI、CGS制与重力制单位对照

2．长度单位换算

3．面积与地积单位换算

4．体积单位换算

5．质量单位换算

6．市制单位换算

7．密度单位换算

8．温度换算公式

9．力单位换算

10．压力和应力单位换算

11．钢制管法兰公称压力等级

参考文献