24194化工装置管道机械设计工程规定标准HG T 20645.2-1998.pdf

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1、化工装置管道机械设计工程规定 HG/ T 2 0 6 4 5 . 2 一1 9 9 8 1 适用范围 本规定适用于化工装置内的管道机械设计。 装置外的 管道机 械设计 也可 参照执 行。 由 于所规定的内 容具有通用性， 因 此， 在进行具体的 工程项目 设计时， 项目 设计经 理( 负责人) 可根据项目 合同规定及其特点， 对本 规定作出 适当 的补充 或调整， 并经批 准后发布实施。 2 规定要点 2 . 1 概述 2 . 1 .1 2 . 1 . 2 2 . 1 . 3 2. 1 . 4 2. 1 . 5 2. 1 . 6 2. 1 . 7 2 . 1 . 8 2 . 1 . 9 合同号

2、 ; 工程号 ; 工程名称; 厂址; 产品及规模 ; 设计单位名称; 文件编码规定; 计量单位规定。 按合同规定。 当合同无明确规定时， 应按国家现行的法定计量单位规定执行 文字规定 按合同规定。 当合同无明确规定时， 应采用中文。 22 设计依据 2 . 2 . 1 设计中采用的标准和规范( 或规定) 1 化工管道设计规范( HG J 8 ) 0 2 钢制压力容器( G B 1 5 0 ) o 3 管架标准图( H G J 5 2 4 ) 。 2 . 3 计算程序 2 . 3. 1 2 . 3 . 2 1 6 管系柔性分析和应力计算程序。 管系动力分析计算程序 复杂管系气柱固有频率计算程序。

3、 气 流脉动计算程序。 管系结构振动计算程序。 2 . 4 设计和安装温度 2 . 4. 1 2 . 4 . 2 设计温度 宜采用工艺系统专业确定并提供的管道设计温度。 特殊情况下， 可取正常最大操作温度为设计温度。 安装温度 通常情况可采用 2 0 为安装温度。 特殊情况下， 可根据具体情况另行确定。 2 . 5 设计压力 1 5 . 1 2 . 5 . 2 采用工艺系统专业确定并提供的管道设计压力。 在特定情况下， 可取正常最大操作压力为设计压力。 2 . 6 设计荷载及影响 2 . 6 . 1 温度荷载 应考虑热膨胀( 或冷收缩) 受约束而产生的位移应力( 二次应力) 对管系的影响 2

4、. 6 . 2 压力荷载 主要对管道和管件的强度校核以及内压或外压所产生的一次应力对管系的影 响 。 2 . 6 . 3 质量荷载 包括管道及附加结构的质量荷载、 流 体的质 量荷载( 包括水压试验部分) 、 绝热层 的质量荷载， 以及可能有的 冰或雪的质量 荷载所产生的 一次应力对管系的影响， 2 . 6 . 4 动力荷载 1 冲击荷载 主要指流体的相变和其它冲击力对管系的影响。 1 7 2 风荷载 指风压对室外架空敷设的管系的影响， 即考虑风压荷载的影响。 3 地震荷载 地震产生的水平力对管系的影响。 4 振动荷载 为防止和消除严重振动或发生共振对管系产生的危害， 应对规定的管系进行动 力

5、分析计算( 气柱固 有频率计算、 气流脉动计算、 管系结构振动计算) ， 以 保证管系的 安全运行。 5 流体排放反作用力 包括安全阀、 减压阀 等及其它变速排放所产生的反力对管系的影响。 6 在处理动荷载时， 应分别予以考虑， 但对风荷载和地震荷载同时存在的 情况 下， 不宜按叠加处理， 而是取二者中的大值。 2 . 7 设计需要的墓础参数 2 . 7 . 1 内邵确足和提供的参数 包括本专业和需要其它专业提供的有关基础参数或条件。 2 . 7 . 2 外部确定和 提供的参数 1 计算 风荷载所需的l o m高处的基本风压值抓MP a ) ， 计算出不同高度的风压 值。 2 平均最大的冰雪荷

6、载。 3 地震基本烈度。 4 土壤性质( 化学和力学) 参数。 5 有关的试验参数和要求。 3 管系的柔性分析和应力计算 3 . 1 计算条件 3. 1 . 1确定需要进行柔性分析和应力计算的临界管系 先由管道机械专业负责人提出工程项目的临界管系一览表， 同时征求工艺系 统专业负责人、 管道布置专业负责人和设计经理的意见。 2 将正式确认的临界管系一览表发送给管道布置专业负责人和设计经理。 3 . 1 . 2 计算所需的文件和资料准备 1 管道命名表( 由工艺系统专业提供) 2 应力计算轴测图( 由管道布置专业提供) 。 3 管材专业工程设计规定( 由材料控制专业提供) 。 4 装置布置图(

7、由设备布置专业提供) 。 5 有关设备总图( 由设备专业提供) 6 结构模板图( 包括钢结构、 平台等)(由 结构专业提供) 。 7 建筑物平、 豆、 剖面图( 由建筑专业提供) 口 8 管机专业自身的有关数据准备。 3 . 2 柔性分析和应力计算 3 . 2 . 1 3 . 2 . 2 设计输入。 按程序要求进行计算。 3 . 3 计算结果处理 3 . 3 . 1 计算通过的管系 填写管系柔性与应力一览表， 并在应力计算轴测图上标注通过标识( 将其复印件 提交管道布置专业) 。 3 . 3 . 2 计算未通过的管系 1 9 由管道机械专业提出改进建 议后 返回 管道布置专业进行修改， 然后再

8、进行计算， 直至通过为止。 4 往复式压缩机进出口管道的动力计算 4 . 1 计算条件 4 . 1 . 1 确定需要进行动力计算的 管系 1 先由管道机械专业负责人提出工程项目的计算管系一览表， 同时征求工艺系 统专业负责人、 管道布置专业负责人和设计经理的意见。 2 将正式确认的计算管系一览表发送给管道布置专业负责人和设计经理。 4 . 1 . 2 计算所需的文件和资料准备 1 管道命名表( 由工艺系统专业提供) 。 2 动力计算轴测草图( 由管道布置专业提供) 。 3 管材专业工程设计规定( 由材控专业提供) 。 4 装置布置图( 由设备布置专业提供) 。 5 压缩机设备图( 由机泵专业提

9、供) 6 压缩机运行的机械参数( 设备图中查不到的) 由制造厂提供。 7 工艺气体介质参数( 由工艺专业提供) 。 S 结构模板图( 包括钢结构、 平台等)(由结构专业提供) 。 ， 建筑物平、 正、 剖面图( 由建筑专业提供) 。 1 0 管道机械专业自身的有关数据准备。 4 . 2 动力计算 4 . 2. 4 . 2 . 2 设计输入 按程序要求进行计算。 4 . 3 计算结果处理 4 . 3 . 1 计算通过的管系 在计算轴测图上 作出 通过标识， 复印后提供给管道布置 工程师， 待管 道材料 工程 2 1 师作出管道材料统计表后. 提供给压缩机厂家， 以备厂家提供压缩机附件。 4 .

10、3 . 2 计算未通过的管系 与管道布置工程 师一起协商进 行修改设计后， 再重复进行动 力计算， 如 此反复直 至通过 。 5 与有关专业的校核计算及说明 5 . 0 . 1 根据工程实际情况进行针对性校核计算。 5 . 0 . 2 根据管道平面布置图和静力计算结果， 确定换热器的固定或滑动支座位置， 提供给设备专业和设备布置专业。 5 . 0 . 3 静力分析计算结果中的设备推力 和力矩， 在超过许用值或设备专业未提供管 口受力的许用值时， 提交设备工程师进行局部应力校核计算和处理。 6 与土建专业有关的规定 6 . 0 . 1 因管道柔性的要求， 应与土建专业就沉降差范围进行协商确定，

11、并采取有效 预防措施。 6 . 0 . 2 根据有关 规定向 土建专业提供条件 1 管 道支吊 架荷载标注在 土建条件图上。 2 超 过土建 构件( 梁、 柱、 板、 墙、 屋顶 等) 所许用的力和力矩时， 应向 土建专业提 出条件。 3 向土建专业提供满足管架要求的预埋件条件 7 管道支吊架设计 7 . 1 管道跨距 7 . 1 . 1 管道基本跨距、 考虑地震影响的管道跨距、 垂直管道的导向跨距见“ 化工装置 管道机械设计技术规定” ( H G / T 2 0 6 4 5 . 5 一 1 9 9 8 ) 第1 5 章规定。 7 , 1 . 2 带有脉冲振动的管道跨距由设计工程师酌情确定。

12、7 . 2 管架设计 7 . 2 . 1 管架位置的确定 1 承重管架跨距应不大于管道基本跨距。 2 尽 量利用已有的土建结构的构件和管廊的梁柱支承。 3 凡做应力计算的管道 ， 管架位置根据分析结果决定， 并应考虑支承的可能性二 4 在垂直管段弯头附近。 或在垂直段重心以上 做承重架， 垂直段长时， 可在下部 增设导向架。 5 在集中荷载大的 管道组成件附近设置 承重架 有机械振动的管道 ， 考虑跨距时应避免发生共振。 7 为了维修方便， 当拆卸管段时， 最好不需要做临时管架。 7 . 2 . 2 作用在管道支吊架上的荷载 1 在设备上生根的管架荷载， 采用操作和试验荷载中较大值。 2 在地

13、面上生 根的 管架荷载， 采用操作荷载。 3 在土建构件上生根的管架荷载， 采用操作和试验荷载中的较大值。 4 弹簧支吊 架荷载， 采用操作荷载。 7 . 2 . 3 管架生根 1 地面上的 管架基础 ”与泵靠近的管架基础宜同泵的基础连成一体， 或有条件时 在泵的 基础上生 根。 2 ) 为 避免由于沉降差而引 起损坏， 与储槽接管口采取非柔性连接的管道上第一 个管架. 必须 放在离储槽足够远的地方。 管架位置距储槽的最小尺 寸见表7 . 2 . 3 , 2 5 3 ) 在工程设计中应统一所有管架基础顶面的标高， 最常用的管架基础高度是 l 0 0 m m ， 特殊情况可用5 0 m m ,

14、1 5 0 m m , 2 0 0 m m等。 4 ) 基础的大小和埋深， 与荷载、 地耐力、 冻土深度等有关， 应由土建设计人员决 定。管道支吊架设计人员应提供荷载和基础几何尺寸。 2 其它生根型式及要求见 化工装置管道机械设计技术规定 ( H G / T 2 0 6 4 5 . 5 一1 9 9 8 ) 第1 6 章规定。 7 . 2 . 4 管架图表设计 1 管架设计应尽量采用标准管架。当标 准管架 不能满足要求时， 可设 计非标准 管架。 2 管架编号见“ 化工装置管道机械设计技术规定” ( H G / T 2 0 6 4 5 . 5 一1 9 9 8 ) 第 1 5 章规定。 3 管

15、架型式及代码见 “ 化工装置管道机械设计技术规定” ( H G / T 2 0 6 4 5 . 5 - 1 9 9 8 ) 第 1 5 章规定。 衰7 . 2 . 3 管架 位It距储擂的. 小尺寸 管道公称直径( i n 或m m )从储 槽到管架的距 离( m ) 4 “ ( DN1 0 0 ) 5 6 ( DN1 5 0 )6 8 “ ( DN2 0 0 ) 7 1 0 “ ( DN2 5 0 )8 1 2 “ ( DN3 0 0 )9 1 4 “ - 1 8 “ ( D N3 5 0 -DN4 5 0 )1 0 2 0 “ ( D N5 0 0 ) 以上 1 2 化工装置管道机械设计工

16、程规定 H G / T 2 0 6 4 5 . 2 二1 9 9 8 条文说明 适用范围 本规定指出的适用范围 是泛指化工装置内或外的管道机械设计范围， 既不针对 某个企业或公司的内部分工， 也不是硬性规定工程项目 的具体操作。 2 规定要点 2 . 2 . 1 所列出的标准和规范是主要的 和常用的。 2 . 3 . 1 -2 . 3 . 2 对采用的管系应力和动力分析计算程序， 均应是成熟的或 是已 被工 程实践证明有效的。 3 管系的 柔性分析和应力计算 3 . 1 . 1 确定“ 临界管系” 的基本原则 1 必需的安全性能得到保证。 2 合理的 经济 性能充分体现。 3 注意利用有效的成

17、熟经验。 按上述原则确定临界管系的目 的是在保 证安全的前提下， 可避免无故扩大临 界 管系的计算范围。 3 . 1 . 2 管道机械专业自 身的数据准备， 主要取决于所采用程序的 输人要求。 3 . 2 . 1 设计输入需要注意程序格式及对计量单位的要求， 以 避免输出结果 错误。 4 往复式压缩机进出口管的动力计算 4 . 1 . 2 同3 . 1 . 2 的规定。 4 . 2 . 1 同3 . 2 . 1 的规定。 5 与有关专业的校核计算及说明 5 . 0 . 1 根据工程实际情况进行针对性校核计算， 是指对特殊法兰、 端板、 孔板、 开孔 补强板等的 强度核算， 以及作用于管系上的 反力计算。 5 . 0 . 2 通过对管系的柔性分析， 在确定换热器滑动支座位置时. 应标注指 北针( N ) , 以明确具体布置方位， 防止发生制造和安装错误。 6 与土建专业有关的规定 6 . 0 . 2 在向 土建专业提供条件时， 要注意明确某些特殊要求 如振动荷载和独立支 承基础的处理。 7 管道支吊架设计 7 .1 . 2 7. 2 . 2 7 .2 . 4 对有脉冲振动的管道跨距， 通常根据动力分析计算结果予以确定。 地面上生根的管架， 是指在地面浅表面层生根或支承的管架。 管架编号的基本原则应使其在同一个工程( 或单项) 中具有唯一性。