压力管道设计审批人员培训班.ppt

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1、,压力管道设计审批人员培训班,相关标准GB 500282006，城镇燃气设计规范GB 500162006，建筑设计防火规范GB 15558.12003，燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统 第1部分：管材（教材正文不准确，附录准确）GB 15558.22005，燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统 第2部分：管件GB 501402005，建筑灭火器配置设计规范GB 500412008，锅炉房设计规范,GB 503162000，工业金属管道设计规范（局部修订条文）CJJ 632008，聚乙烯燃气管道工程技术规程CJJ 332005，城镇燃气输配工程施工及验收规范 CJJ342002，城市热力网设计规范

2、CJJ/T 8198，城镇直埋供热管道工程技术规程CJJ 1042005，城镇供热直埋蒸汽管道技术规程CJJ 282004，城镇供热管网工程施工及验收规范,CJJ 952003，城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程 SY/T 04132002，埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准 SY/T 041498，钢质管道聚乙烯胶粘带防腐层技术标准 SY/T 03152005，钢质管道熔结环氧粉末外涂层技术标准 SY/T 042097，埋地钢质管道石油沥青防腐层技术标准,SY/T 044796，埋地钢质管道环氧煤沥青防腐层技术标准SY/T 037998，埋地钢质管道煤焦油瓷漆外防腐层技术标准SY/T 001

3、997，埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范 SY/T 00362000，埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范 GB/T 214482008，埋地钢质管道阴极保护设计 规范,城市输配系统示例,小区输配系统示例,P47 4.1.5 城镇燃气应具有可以察觉的臭味,燃气中加臭剂的最小量应符合下列规定:(1)无毒燃气泄漏到空气中,达到爆炸下限的20%时,应能觉察;(2)有毒燃气泄漏到空气中,达到对人体允许的有害浓度时,应 能觉察。一般加臭剂采用四氢噻吩,加臭剂加入量保证在管网末端燃气中四氢噻吩的含量为20mg/m3。,1.燃气的加臭B,加臭装置简图,1.燃气的加臭E,P49 4.1.12 城镇燃气管道

4、按设计压力p分为7级，如表4.1.12。表4.1.12 城镇燃气压力分级当压力4.0MPa时，参照输气管道工程设计规范GB502512003,2.燃气管网压力级制B,中压A低压两级管网系统,2.燃气管网压力级制E,P50 4.1.15 城镇燃气管道平面布置时，要考虑下列要点：（1）要使主要燃气管道工作可靠，燃气应从管道的两个方向得到供应，为此，管道应尽可能逐步连成环形。（2）燃气管道不得在堆积易燃、易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下面通过。燃气管道不宜与给水管、热力管、雨水管、污水管、电力电缆、电信电缆等同沟敷设。在特殊情况下，当地沟内通风良好，且电缆系置于套管内时，可允许同沟敷设。（3）燃气管

5、道布线时应在门站、储配站、调压站进出口、分支管起点、主要河流、主要道路、铁路两侧设置阀门。次高压、中压管道上每2km左右设分段阀门。高压燃气干管上，分段阀门最大间距为：以四级地区为主的管段不应大于8km，以三级地区为主的管段不应大于13km，以二级地区为主的管段不应大于24km，以一级地区为主的管段不应大于32km。低压管道不设分段阀门。,2.平面和纵断面布置B,P52 4.1.16 在决定纵断布置时，要考虑下列各点：（1）地下燃气管道埋设深度，宜在土壤冰冻线以下，管顶覆土厚度还应满足下列要求：埋设在机动车道下时，不得小于0.9m；埋设在非机动车道下时，不得小于0.6m；埋设在庭院（指绿化地及

6、载货汽车不能进入之地）内时，不得小于0.3m；埋设在水田下时不得小于0.8m。（2）输送湿燃气的管道，不论是干管还是支管，其坡度一般不小于0.003。布线时，最好能使管道的坡度和地形相适应。在管道的最低点应设冷凝水缸。（3）燃气管道不得在地下穿过房屋、其他建筑物、大型构筑物，不得平行敷设在有轨电车轨道之下，也不得与其他地下设施上下并置。,2.平面和纵断面布置,P52 4.1.16（4）在一般情况下，燃气管道不得穿过其他管道，如因特殊情况需要穿过其他大断面管道（污水干管、雨水干管、热力管沟等）时，需征得有关方面同意，同时燃气管道应安装在钢套管内。（5）高压、次高压、中、低压燃气管道与其他各种构筑

7、物以及管道相交时，应保持的最小垂直净距列于表4.1.16。在距相交构筑物或管道外壁2m以内的燃气管道上不应有接头、管件和附件。,2.平面和纵断面布置,表4.1.16 地下燃气管道与构筑物或相邻管道之间的垂直净距(m),当受条件限制不能按规定的最小净距敷设时,可与有关部门协商,在管道不致受机械损伤和燃气中冷凝物不会冻结的前提下,采取有效措施,以上规定可适当放宽。有效措施有：采用加厚的无缝钢管或焊接钢管，尽量减少焊缝，对焊缝进行100%无损探伤；对管道做较高等级防腐保护。,2.平面和纵断面布置,凝水缸,2.平面和纵断面布置,燃气管道穿越铁路,2.平面和纵断面布置,套管和检漏管,2.平面和纵断面布置

8、E,P58 4.1.36 低压燃气管道单位长度的摩擦阻力按下式计算：,式中：P燃气管道摩擦阻力，Pa；L 燃气管道的计算长度，m；燃气管道摩擦阻力系数；qv 燃气管道的计算流量，m3/h；d管道内径，mm；燃气的密度，kg/m3；T设计中所采用的燃气温度，K；T0273.15,K。,3.燃气管网水力计算B,P58 4.1.37 高、次高、中压燃气管道水力计算公式如下：,式中：p1燃气管道起点压力，绝压，kPa；p2燃气管道终点压力，绝压，kPa；L燃气管道计算长度，km；Z压缩因子，当燃气压力1.2MPa（G）时，Z 取1。,3.燃气管网水力计算,P59 4.1.39 城镇燃气管道的局部阻力如

9、何计算?管道摩擦阻力系数是反映燃气沿着管道长度方向流动的阻力系数。在燃气管道阻力计算中,尚需考虑流体在流经管道扩大、缩小、弯头、三通及阀门等配件的局部阻力。局部阻力可按下式计算：,式中：P管道局部阻力，Pa；局部阻力系数；燃气流动速度，m/s；g重力加速度，m/s2；燃气密度，kg/m3。,在实际设计计算中，室内管道对各种局部阻力可逐个进行计算，而对于室外高、次高、中、低压燃气管道计算时，一般按管道沿程阻力的5%10%计算。,3.燃气管网水力计算,P60 4.1.41 在实际设计工作中，计算环状燃气管网的步骤如下：（1）在已知用户用气量和已定管网布置图的基础上，计算整个供气范围内集中负荷的用气

10、量和单位长度的途泄流量。（2）计算管网各管段的途泄流量。（3）计算各节点的集中负荷。（4）设置各管段的管径。（5）利用水力计算软件计算，根据计算结果调整管径，直至得到满意结果。,3.燃气管网水力计算E,P61 4.1.43 城镇燃气管道壁厚是按第三强度理论计算的，其直管段壁厚计算公式为：,式中：钢管计算壁厚，mm；P设计压力，MPa；d钢管外径，mm；S钢管的最低屈服极限，MPa；焊缝系数；F强度设计系数。,3.燃气管道的壁厚计算B,P61 4.1.44 城镇燃气高压管道强度设计系数F应符合表4.1.44的规定。,表4.1.44 城镇燃气管道的强度设计系数,3.燃气管道的壁厚计算E,P63 4

11、.1.51 按调压装置围护结构形式分为：（1）露天调压装置（2）调压站：设于单独建筑物内。（3）调压柜：设于预制的柜式围护结构内的调压装置称调 压柜，落地安装在基础上。（4）调压箱：设于金属箱内的调压装置称调压箱，悬挂安 装在建筑物山墙上或埋于地下。,4.调压装置分类BE,天然气高压储配站,调压计量加臭间,办公楼,监控、配电室,消防泵房,5.门站和储配站BE,P69 4.1.65 表4.1.65-1 一般地区土壤腐蚀性分级标准 表4.1.65-2 腐蚀因素复杂地区土壤腐蚀性分级,依据规范：钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范SY 0007,6.管道防腐层和阴极保护B,P70 4.1.66 埋地钢

12、制燃气管道采用绝缘防腐蚀层时，共分为普通、加强和特加强三级。燃气埋地管道涂层防腐等级应根据土壤的腐蚀性、管道的重要程度及所经地段的地质、环境条件等因素确定。当城镇燃气管道在下列情况下，应采用加强级和特加强级：（1）高压、次高压、中压管道和直径200mm的低压管 道；（2）穿越河流、公路、高速公路、铁路的管道；（3）有杂散电流干扰及存在细菌腐蚀性较强的管道；（4）需要特殊防护的管道；（5）厂、站内管道。,6.管道防腐层和阴极保护,防腐层结构分级,6.管道防腐层和阴极保护,P71 4.1.69 埋地钢制管道有三种电保护法：（1）外加电源阴极保护（2）牺牲阳极阴极保护法（3）排流保护法,6.管道防腐

13、层和阴极保护,强制电流阴极保护原理,6.管道防腐层和阴极保护,阴极保护站的保护范围,6.管道防腐层和阴极保护,埋地型参比电极,6.管道防腐层和阴极保护,测试桩,6.管道防腐层和阴极保护,牺牲阳极阴极保护原理,6.管道防腐层和阴极保护E,液化石油气（LPG）供气系统（一）,LPG供应基地包括：储存站、储配站、灌瓶站。,液化石油气（LPG）供气系统（二）,LPG管道输送,8.液态LPG管道输送B,P75 4.1.81 管道中液态液化石油气经济流速和最大流速如何确定？（1）管道中液态液化石油气的经济流速范围为0.81.4m/s。（2）为防止液态液化石油气在管道内流动时产生静电危 害，管道中液态液化石

14、油气流速最大不应超过3m/s。,8.液态LPG管道输送,P74 4.1.79 液态液化石油气采用管道输送时，泵的扬程应满足下列要求：（1）泵的扬程应大于泵的计算扬程；计算扬程=管道沿程阻力+管道局部阻力+起、终点储罐高程差+终点进罐压力（2）泵的扬程应保证管道输送过程中，沿途任何一点的压力都必须高于该点在其最高输送温度下的饱和蒸气压力。,8.液态LPG管道输送,P74 4.1.77输送液态液化石油气管道的设计压力如何确定？管道系统起点最高工作压力如何计算？（1）输送液态液化石油气管道的设计压力应高于管道系统 起点的最高工作压力。（2）管道系统起点的最高工作压力可按下式计算：式中：管道系统起点的

15、最高工作压力，MPa；所需泵的扬程，MPa；起点储罐最高工作温度下的液化石油气饱和蒸 气压力，MPa。,8.液态LPG管道输送,P75 4.1.84 液态液化石油气输送管道的敷设方式有什么要求？（1）液态液化石油气输送管道宜采用埋地敷设，其埋设深 度应在土壤冰冻线以下；管道的地基宜为原土层。凡 可能引起管道不均匀沉降的地段，其地基应进行处理。（2）液态液化石油气输送管道采用地上敷设时，除应符合 埋地敷设对地基的要求外，还应采取有效安全措施。地上管道两端应设阀门。两阀门之间应设管道安全 阀，管道安全阀放散管管口距地面不应小于2.5m。,8.液态LPG管道输送,P76 4.1.87 液态液化石油气

16、管道埋地敷设时，应在如下地点设置阀门：（1）起、终点和分支点；（2）穿越国家铁路、高速公路和I、II级公路及大型河流两 侧；（3）管道沿线每隔5km左右处设分段阀门；（4）管道分段阀门间应设置放散阀，放散阀管口距地面不 应小于2.5m。（5）阀门应设在阀室内。阀室宜选择在地形开阔、地势较高、交通方便且便于管理的地方。厂站进、出口控制阀室宜在离厂站10100m的范围内设置。设有放散阀的阀室应选择在便于安全放散的地点。,8.液态LPG管道输送E,P86 4.1.115 液化石油气供应基地罐区的布置应符合下列要求：（1）地上储罐之间的净距不应小于相邻较大罐的直径。地下储罐之间的净距不宜小于相邻较大罐

17、的半径，且不应小于1m。（2）数个储罐的总容积超过3000m3时，应分组布置。组内储罐宜采用单排布置。组与组之间的距离不应小于20m。（3）储罐组四周应设置高度为1m的非燃烧体实体防护墙。（4）防护墙内储罐超过4台时，至少应设置2个过梯，且应分开布置。,9.LPG储存站B,液化石油气储配站,压缩机室,消防水池,仪表间,变配电水泵房,灌瓶间,中间罐,汽车装卸台,办公楼,9.LPG储存站E,LPG混气站工艺流程,10.LPG混气站B,P89 4.1.128 气态液化石油气与掺混气管道供应时输送温度如何规定？采用管道供应气态液化石油气与掺混气时，为防止气体冷凝再液化，其管道内输送的气体露点温度应比管

18、道外壁温度低5以上。地温的资料见CJJ 1042005。,10.LPG混气站,混合气的压力计算,10.LPG混气站,液化石油气混气站,气化混气间,热水炉间,空压机室,库房,变配电室,消防水池,消防泵房,办公楼,压缩机室汽车装卸台,汽车槽车库,10.LPG混气站E,压缩天然气（CNG）供气系统,10.压缩天然气站场B,P91 4.1.134 城镇压缩天然气供应系统的工作压力有什么规定？气瓶组和气瓶车的充装压力是多少？（1）城镇压缩天然气供应系统的压缩天然气工作压力不应 大于25MPa。（2）气瓶组充装压力宜为20MPa。（3）气瓶车充装压力宜为20MPa。,10.压缩天然气站场,压缩天然气气瓶车

19、,10.压缩天然气站场,CNG加气总站工艺流程,10.压缩天然气站场,CNG加气总站平面图,压缩机室,储气瓶组,CNG汽车加气棚,综合楼,CNG气瓶车加气棚,10.压缩天然气站场,CNG储配站工艺流程,66,10,10,28,温降56,温降18,10,10.压缩天然气站场,CNG储配站工艺流程,10,-64,温降56,温降18,-46,10.压缩天然气站场,CNG储配站,10.压缩天然气站场E,液化天然气（LNG）供气系统,11.液化天然气站场B,液化天然气气化站工艺流程,11.液化天然气站场,液化天然气气化站,升压器,卸车柱,空温式气化器,BOG储罐,BOG加热器,水浴式气化器,控制室,消防

20、水罐,消防泵房,11.液化天然气站场,P94 4.1.147 液化天然气卸车管道宜有哪些阀门，并有什么要求？（1）液化天然气卸车口的进液管道必须设置止回阀。（2）液化天然气卸车软管应采用奥氏体不锈钢波纹软管，其设计压力不应小于系统最高工作压力的5倍。,11.液化天然气站场E,P100 4.1.166 燃气管道气密性试验（1）修正后的实际压力降 对于压力计实测的压力降，应根据大气压力和管道内气体温度的变化加以修正，得到修正后的实际压力降，按下式计算：,式中：Pp修正后的实际压力降,Pa；H1、H2试验开始和结束时的压力计读数，Pa；B1、B2试验开始和结束时的大气压力，Pa；t1、t2试验开始和

21、结束时的管道内气体温度，。（2）根据CJJ 332005，允许压力降为133 Pa。（3）若修正后的实际压力降小于允许压力降，则气密性试验合格。,12.施工验收BE,城市供热系统,P104 4.2.12 热力管网布置的原则是什么？（1）管径300mm的热力网管道，可以穿过建筑物的地下室或用开槽施工法自建筑物下专门敷设的通行管沟内穿过。用暗挖法施工穿过建筑物时不受管径限制。（2）热力网管道可以和自来水管道、电压10kV以下的电力电缆、通讯线路、压缩空气管道、压力排水管道和重油管道一起敷设在综合管沟内。但热力管道应高于自来水管道和重油管道，并且自来水管道应做绝热层和防水层。（3）地上敷设的城市热力

22、网管道可以和其他管道敷设在同一管架上，但应便于检修，且不得架设在腐蚀性介质管道的下方。,2.管网布置和管道敷设B,P104 4.2.13 管道敷设方式有哪几种？管道敷设方式分地上敷设和地下敷设两种方式。地上敷设又分为低、中、高支架敷设。地下敷设又分为直埋敷设和管沟敷设。,2.管网布置和管道敷设,P104 4.2.14 选择敷设方式的原则有哪些？城市街道上和居住区内的热力管道宜采用地下敷设。地下敷设困难时，可采用地上敷设，但应注意美观。厂区的热力网管道，宜采用地上敷设。热力网管道地下敷设时，应优先采用直埋敷设；采用管沟敷设时，应首选不通行管沟敷设；穿越不允许开挖检修的地段时，应采用通行管沟敷设；

23、当采用通行管沟困难时，可采用半通行管沟敷设。,2.管网布置和管道敷设,P106 4.2.22 城市热力网管道阀门应如何设置？热力网管道干线、支干线、支线的起点应安装关断阀门。热水热力网干线应装设分段阀门。分段阀门的间距宜为：输送干线20003000m；输配干线10001500m。蒸汽热力网可不安装分段阀门。多热源供热系统热源间的连通干线、环状管网环线的分段阀应采用双向密封阀门。,2.管网布置和管道敷设,P107 4.2.23 放气、放水装置应如何设置？表4.2.23 热水管道放水时间蒸汽管道的低点和垂直升高的管段前应设起动疏水和经常疏水装置。同一坡向的管段，顺坡情况下每隔400500m，逆坡时

24、每隔200300m应设起动疏水和经常疏水装置。经常疏水装置与管道连接处应设聚集凝结水的短管，短管直径为管道直径的1/21/3。,2.管网布置和管道敷设,P107 4.2.24 检查室应符合下列规定：（1）净空高度不应小于1.8m。（2）人行通道宽度不应小于0.6m。（3）干管保温结构表面与检查室地面距离不应小于0.6m（4）检查室的人孔直径不宜小于0.7m，人孔数量不少于两 个，并应对角布置。人孔应尽量避开检查室内的设 备，当检查室净空面积小于4m2时，可只设一个人孔。（5）检查室内至少设一个集水坑，并应置于人孔下方。（6）检查室地面低于地沟内底不应小于0.3m。（7）检查室内爬梯高度大于4m

25、时，应设护栏或在爬梯中间 设平台。,2.管网布置和管道敷设,检查室,2.管网布置和管道敷设,P108 4.2.31 热力管道保温计算的目的是什么？热力管道保温计算的目的是计算管网散热损失、供热介质沿途温降、管道表面温度，从而确定保温层厚度。,.管道保温计算B,P108 4.2.26 热力网管道的保温结构设计应遵循哪些规定？热力网管道的保温结构设计，应按设备及管道保温技术通则GB/T 4272、设备和管道保温设计导则GB/T 8175、工业设备及管道绝热工程设计规范GB 50264的规定执行。,.管道保温计算,P108 4.2.27 保温材料选用原则是什么？（1）平均工作温度下的导热系数不大于0

26、.12W/(mK)，并应 有明确的随温度变化的导热系数方程式或图表；对于 松散或可压缩的保温材料及其制品，应具有在使用密 度下的导热系数方程式或图表；（2）密度不应大于350kg/m3；（3）除软质、散状材料外，硬质预制成型制品的抗压强度 不应小于0.3MPa；半硬质的保温材料压缩10%时的抗 压强度不应小于0.2MPa。,.管道保温计算,P108 4.2.29直埋敷设热水管道应采用何种形式的保温管？直埋敷设热水管道应采用钢管、保温层、外护管紧密结合成一体的预制管。其技术要求应符合高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管CJ/T 114和玻璃纤维增强塑料外护层聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管

27、CJ/T 129的规定。,.管道保温计算,P109 4.2.35 计算长度如何确定？管网水力计算时管段的计算长度包括管道的几何展开长度和管件的局部阻力当量长度。计算长度按下式计算：,式中：Lj管段的计算长度，m；a管道局部阻力与沿程阻力的比值，可按表 4.2.35推荐的数值取用；LZ管段几何展开长度，m。,.管网水力计算B,表4.2.35 管道局部阻力与沿程阻力比值,.管网水力计算,P110 4.2.39 何时应进行动态水力工况分析？对于具有下列情况之一的供热系统宜进行动态水力分析：具有长距离输送干线、供热范围内地形高差大、系统工作压力高、系统工作温度高、系统可靠性要求高的供热系统。,.管网水

28、力计算,P112 4.2.50 在进行热补偿设计时，应注意以下问题：（1）直埋敷设热水管道自然补偿转角管段应尽量布置成600900角。（2）采用弯管补偿器或波纹管补偿器时，设计应考虑安装时的冷紧。冷紧系数可取0.5。（3）采用套筒补偿器时，应计算各种安装温度下的补偿器安装长度，并保证管道在可能出现的最高、最低温度下，补偿器留有不小于20mm的补偿余量。（4）直埋敷设热水管道宜采用无补偿敷设方式，按城镇直埋供热管道工程技术规程CJJ/T 81的规定执行。（5）参考资料：直埋供热管道工程设计，王飞、张建伟编著，中国建筑工业出版社出版。,.热补偿B,P118 4.2.68 汽水热力站设备选型与布置应

29、注意什么问题？（1）热力站的汽水换热器宜采用带有凝结水过冷段的换热设备，并设凝结水位调节装置。（2）凝结水箱的总储水量宜按1020min最大凝结水量计算。（3）全年工作的凝结水箱宜设两个，每个容积为50%；当凝结水箱季节工作且凝结水量在5t/h以下时，可只设一个。（4）凝结水泵不应少于两台，其中一台备用。,.汽水热力站B,汽-水热力站流程,.汽水热力站（）,燃气输配系统,1 燃气的加臭 2 燃气管网压力级制，平面和纵断面布置 3 燃气管网水力计算 燃气管道的壁厚计算4 调压装置分类5 门站和储配站6 管道防腐层和阴极保护,燃气输配系统（续）,7 LPG 供应基地8 液态LPG管道输送9 LPG储存（配）站 LPG 混气站10 压缩天然气的站场11 液化天然气的站场12 施工验收,热力管道,1 供热系统的组成2 管网布置和管道敷设3 管道保温计算4 管网水力计算5 热补偿6 汽-水热力站,