《石油化工装置工艺管道安装设计手册 第1篇 设计与计算》求取 ⇩

第一章 工艺管道和仪表流程设计1

第一节 工艺管道流程设计1

一、一般要求1

目录1

二、主要工艺设备的管道流程设计2

第二节 仪表流程设计8

一、流体输送设备8

二、传热设备10

三、精馏塔12

四、集散控制系统15

主要参考资料16

第二节 单相流体17

一、管径初选17

第一节 一般要求17

第二章 管径和管道压力降计算17

二、不可压缩流体管道的压力降20

三、可压缩流体管道的管径28

第三节 气液两相流动30

一、管径及压力降计算30

二、蒸汽凝结水管径及压力降计算40

三、两相流管道的几项设计原则42

第四节 高粘度聚酯熔体43

附表一、常用钢管计算用数据45

附表二、油品管道的流量和压力降（一、二、三）46

附表三、饱和水蒸气管道的质量流量和压力降47

主要参考资料48

第三章 装置的布置设计49

第一节 概述49

一、装置布置的设计阶段49

二、装置布置设计应满足工艺设计的要求50

一、装置布置设计的三重安全措施50

第二节 装置布置设计的一般要求50

二、国外装置布置设计的步骤50

三、装置布置设计应满足操作、检修和施工的要求51

四、装置布置设计应满足全厂总体规划的要求51

五、装置布置设计应适应所在地区的自然条件52

六、装置布置设计应力求经济合理58

七、装置布置设计应满足用户要求58

八、装置布置设计应注意外观美58

第三节 防火58

一、火灾危险性分类58

二、防火间距60

三、建筑物的耐火等级65

四、钢结构的耐火保护65

第四节 防爆67

一、产生爆炸的条件和防止爆炸的基本措施67

二、爆炸危险区域的划分68

第五节 管廊和主要设备的布置76

一、管廊的布置76

二、塔的布置82

三、反应器的布置83

四、冷换设备的布置88

五、加热炉的布置94

六、容器的布置98

七、泵的布置100

八、压缩机的布置104

九、装置布置的特点和发展趋势113

第六节 建筑物、构筑物及通道的布置113

一、建筑物的布置113

二、构筑物的布置117

三、通道的布置119

二、国内工业管道的分级（类）120

一、美国国家压力管道标准的管道分类120

第一节 管道的分级（类）120

第四章管道设计基础120

第二节 管道压力等级及管径系列122

一、公称压力122

二、公称直径124

第三节 管道设计条件125

一、设计压力125

二、设计温度125

三、其他与设计有关的因素126

第四节 管道设计基础数据127

一、压力一温度参数127

二、许用应力127

三、设计寿命及最低设计压力等级128

第五章 装置内管道设计129

第一节 必须具备的条件或资料129

一、管道敷设的种类130

第二节 管道敷设的种类和一般要求130

二、管道敷设的一般要求131

三、管道布置常用数据135

第三节 管廊（桥）上管道的布置设计139

一、敷设在管廊上管道的种类139

二、管廊上管道的布置原则139

第四节 塔、容器的管道布置设计140

一、塔的类别140

二、塔体开口的布置141

三、塔的管道布置设计159

四、容器（罐）的管道设计163

五、塔和容器的管道支架164

第五节 加热炉管道布置设计165

一、加热炉管道布置设计一般要求165

二、加热炉出口转油线的设计166

三、油气联合喷嘴的管道设计167

四、吹灰器的管道设计169

五、蒸汽分配管、灭火蒸汽管道的设计169

六、燃料油管道的设计170

七、燃料气管道的设计170

八、加热炉的梯子和平台171

第六节 冷换设备的管道布置设计173

一、冷换设备的类别173

二、冷换设备的管道布置设计175

第七节 蒸汽发生器的管道布置设计183

一、蒸汽发生器的布置184

二、管道布置184

第八节 泵的管道设计185

一、石油化工常用泵的种类185

二、管道设计186

三、地漏及排污沟的设置203

四、泵的密封、冲洗和冷却204

第九节 压缩机管道设计210

一、离心式、轴流式压缩机管道设计210

二、往复式压缩机管道设计214

三、润滑油系统、封油系统及其管道设计220

四、管道的氮气吹扫／置换223

第十节 蒸汽轮机管道的设计223

一、入口管道的设计223

二、出口管道的设计224

三、蒸汽管排凝与疏水管道的设计225

四、支架的设计225

五、其他225

第十一节 烟气轮机管道的设计226

一、管道设计一般要求226

二、入口管道的设计226

三、出口管道的设计230

四、支架的设计原则231

第十二节 液化石油气管道的设计232

一、主要管道器材的选用232

二、管道设计232

三、其他233

第十三节 公用工程管道设计233

一、蒸汽和凝结水管道设计233

二、可燃气体排放管道设计240

三、压缩空气、氮气等气体管道设计243

四、地上工业用水管道设计246

五、消防水喷淋系统249

第六章 特殊管道设计257

第一节 气力输送管道设计257

一、概述257

二、气力输送系统的分类257

三、物料的性质258

四、物料的输送状况260

五、气力输送设计的计算方法261

六、气力输送管道的布置与安装267

第二节 真空管道设计269

一、真空设备选用270

二、真空管路的计算276

三、真空管道的设计原则286

第三节 导生管道设计287

一、导生特性及分类287

二、导生管道压力降计算292

三、导生管道设计296

第四节 低温管道设计301

一、概述301

二、低温管道的设计要点302

一、压力范围305

二、温度等级及试验压力305

第五节 高压管道设计305

三、材料选择306

四、连接形式307

五、高压管道系统与中、低压管道系统的连接307

六、高压管道上一次仪表的安装307

七、高压设备管口的转向308

八、双阀的设置308

第七章 非金属和衬里管道设计309

第一节 连接方法309

一、塑料管的连接309

二、钢塑复合钢管的连接311

三、涂塑钢管的连接311

四、橡胶衬里管的连接311

第二节 管道布置311

主要参考资料316

一、阀门的安装位置317

第八章 管道上阀门的安装317

第一节 管道上常用阀门的安装317

二、旁通阀门320

三、阀门的传动320

四、减压阀的安装要求320

第二节 疏水阀及其管道的安装321

一、疏水阀的使用321

二、疏水阀的管道设计322

主要参考资料325

第九章 安全泄压装置326

第一节 安全阀326

一、安全阀分类326

二、安全阀结构327

三、安全阀的设置原则329

四、安全阀的工艺计算330

五、安全阀的选用335

六、安全阀的安装设计336

第二节 爆破片339

一、爆破片的结构型式340

二、爆破片的适用场所342

三、爆破片装置的选用342

四、爆破片的布置形式343

五、爆破片的安装设计345

第三节 呼吸阀346

一、呼吸阀的种类346

二、呼吸阀的应用348

三、呼吸阀呼吸量的确定348

四、呼吸阀的选用350

五、呼吸阀的安装354

主要参考资料354

第一节 设备和管道的吹扫／水洗356

一、吹扫方式356

第十章 工艺设备和管道的吹扫、放空与排液356

二、吹扫接头管径的确定357

三、吹扫介质357

四、装置内吹扫方法358

五、固定和半固定式吹扫管管设计361

第二节 设备和管道的排液、放空362

一、设备的排液和放空362

二、管道的排气／排液364

三、需设置排气／排液的地方364

四、排液／排气管的设计365

五、轻、重污油系统370

第十一章 取样系统设计371

第一节 取样系统的工艺流程371

一、取样系统流程371

二、取样要求371

三、取样系统流程选择371

四、取样管径和阀门的确定376

一、取样管引出位置的确定377

二、取样管道设计377

三、取样管道隔热377

第二节 取样系统的管道设计377

四、取样系统阀门选择及设置378

五、取样管道系统布置378

第十二章 工艺管道上一次仪表的安装及其管道设计第一节 概述379

第二节 流量测量仪表的安装380

一、流量测量仪表的分类380

二、流量测量仪表的特征380

三、孔板的安装382

四、转子流量计的安装386

五、靶式流量计的安装387

六、腰轮流量计的安装388

二、过程分析仪表的选型原则390

三、过程分析器对试样预处理系统的要求390

一、过程分析仪表的种类390

第三节 过程分析仪表的选用390

四、过程分析器的选用391

第四节 压力测量仪表391

一、压力测量仪表的分类和特点391

二、压力测量仪表的选用394

三、压力测量仪表的安装要求395

第五节 温度测量仪表397

一、温度计的分类和特点397

二、温度测量仪表的选用398

三、温度测量仪表的安装要求399

第六节 物位测量仪表401

一、物位测量仪表的选用401

二、常用物位测量仪表的安装要求402

二、气动调节阀的型号405

一、调节阀的分类405

第七节 气动调节阀的安装405

三、气动调节阀的结构特点406

四、调节阀的安装位置415

主要参考资料422

第十三章 工艺管道伴热设计423

第一节 伴热方式及其选用423

一、伴热介质423

二、伴热方式423

三、设计原则425

第二节 外伴热管设计426

一、工艺设计426

二、伴热管的安装设计432

第三节 内伴热管设计443

一、工艺设计443

二、内伴热的安装设计444

第四节 夹套管设计445

一、工艺设计445

二、蒸汽夹套管的安装设计446

第五节 电伴热452

一、电伴热的方法与应用452

三、电伴热产品选型和计算454

二、电伴热产品种类及其技术性能465

四、电伴热系统图469

五、电伴热设施的安装469

附表一 瑞侃自限性电伴热带试验条件一览表480

主要参考资料481

第十四章 配管设计图的绘制482

第一节 配管设计图的组成482

第二节 图纸的幅面483

二、缩写484

一、图例符号484

第四节 图例符号和编写484

第三节 比例484

第五节 标注尺寸的一般要求485

第六节 设备布置图的绘制485

一、设备平面布置图的内容及表示方法485

二、设备竖面布置图的内容及表示方法488

第七节 管道平剖面图的绘制489

一、绘制管道平剖面图的一般要求489

二、管道平剖面图的内容及表示方法490

第八节 单管管段图的绘制494

一、单管管段图的一般要求494

二、单管管段图的内容及表示方法494

第九节 支吊架图的绘制501

一、定型支吊架图（表）501

二、非定型支吊架图的绘制501

附录石油化工企业配管工程设计图例502

二、管道支吊架的种类及型式530

一、支吊架在管道设计中的重要性530

第十五章 管道支吊架530

第一节 概述530

第二节 管道支吊架的选用原则和系列531

一、管道支吊架的选用原则531

二、支吊架系列532

三、隔热支架的型式及选择560

第三节 管道荷载计算法563

一、荷载种类和组合563

二、荷载计算法563

第四节 垂直位移量的计算574

一、具有一段垂直管段的计算574

二、具有两段或多段垂直管段的计算575

三、管系的端点有附加位移时分配到支吊架位移的计算575

四、应用举例576

四、焊缝强度计算579

三、许用应力579

第五节 管道支吊架结构设计579

二、设计温度579

一、材料579

五、悬臂及三角支架计算580

六、导向支架584

七、托架585

八、板式托架586

九、吊杆586

第六节 管道支吊架位置的确定586

—、管道最大允许跨距的计算586

二、管道最大导向间距的确定607

三、确定管道支吊架位置的要点608

第七节 支架估料609

附录一、各种型钢承载能力631

附录二、型钢规线参考尺寸635

附录三、屋面板允许开洞位置636

附录四、压杆结构稳定性计算长度系数μ推荐值637

第十六章 架空管道的抗震设计638

第一节 概述638

第二节 石油化工工厂架空管道的地震反应638

第三节 架空管道的抗震验算640

第四节 架空管道的设计要求及抗震措施642

第十七章 管道应力分析644

第一节 管道应力分析基础644

一、管道承受的荷载及其应力状态644

二、管道的许用应力和许用应力范围645

三、管道热胀及其补偿657

四、管道对法兰、机泵和设备作用力的限制668

五、管道支吊架在应力分析中的影响678

六、应力分析中的安全性判断680

第二节 金属管和管件的强度计算680

一、静力分析的基本方法699

第三节 管道静力分析及其简化方法699

二、计算机分析程序700

三、简化方法701

四、图表法715

五、PC-1500简易二次应力计算程序723

第四节 管系的动力分析729

一、往复式压缩机和往复泵进出口管道的振动729

二、两相流管道的振动746

三、水锤及其防止方法747

四、安全阀排气系统749

附录 程序755

第十八 章配管设计的CAD780

第一节 概述780

第二节 工厂设计系统781

一、工厂设计系统软件包781

二、工厂设计方法782

第三节 自动设计制图系统787

一、数据库787

二、CAD系统配置787

三、CAD系统的构成788

四、图形处理789

五、绘制三维透视图和管段图791

六、生成各种报表和进行碰撞检查791

七、生成带阴影的彩色图片791

八、配管自动设计制图791

第四节 配管自动设计效果792

第五节 CAD二次开发793

一、汉字系统的开发793

二、建立数字库的图形库793

三、设计软件系统的开发793

主要参考资料794

第一节 概述795

一、工程模型和工程模型设计795

二、工程模型设计优点795

第十九章 工程模型设计795

三、工程模型设计分类796

第二节 工程模型设计797

一、总体模型设计797

二、方案模型设计799

三、配管模型设计799

第三节 工程模型设计深度804

一、模型的底盘804

二、模型的分块分层804

五、建、构筑物的制作805

六、模型配色805

四、设备模型的制作805

三、机泵设备的制作805

七、模型标记806

第四节 工程模型元件标准807

一、1:331/3模型元件系列标准807

二、化工部模型元件标准811

第五节 制作模型的材料816

一、制作模型常用的材料816

二、模型常用粘合剂和溶剂817

三、常用涂料817

第六节 模型的包装与运输818

一、包装箱的设计818

二、模型包装箱的制作818

一、概述820

二、常用涂料的种类820

第一节 设备与管道的涂料防腐820

第二十章 设备与管道的涂料防腐和表面色820

三、金属表面处理850

四、地上设备与管道的防腐蚀850

五、埋地设备与管道的防腐蚀852

第二节 设备与管道表面色和标志855

一、概述855

二、设备与管道的表面色和标志855

主要参考资料860

第二十一章 设备和管道的隔热861

第一节 概述861

一、保温、保冷的定义861

二、隔热的目的861

三、保温与节能的关系861

四、保温效果的评价862

一、隔热材料的种类863

第二节 隔热材料863

二、隔热材料的基本性能864

第三节 隔热设计的基本原则871

一、保温设计的基本原则871

二、保冷设计的基本原则871

第四节 隔热结构872

一、隔热结构的种类872

二、保护层的种类873

四、隔热结构的选择874

三、防潮层874

五、常用的隔热结构875

第五节 隔热结构材料的选择879

一、保温、保冷层材料应具有的主要880

技术性能880

二、保护层材料应具有的主要技术性能882

三、防潮层材料应具有的主要技术性能882

四、常用隔热材料及其制品的选择882

六、常用防潮层材料的选择883

五、常用保护层材料的选择883

第六节 保温计算889

一、经济厚度计算方法889

二、表面温度法891

三、允许热损失法903

四、允许或给定介质温降条件下的保温层厚度计算904

五、延迟管道内介质冻结、凝固的保温层厚度计算908

六、复合材料隔热层厚度计算909

七、表面温度的计算910

八、不同隔热材料的经济性比较911

第七节 保冷计算913

七、保冷计算数据的选取914

六、带有隔热层的保冷计算914

五、保冷层外表面温度914

四、保冷层冷量损失（热侵入量）计算914

三、按允许冷损失量计算保冷厚度914

二、防止外表面结露的保冷层厚度914

一、保冷层的经济厚度914

第八节 关于临界厚度和临界半径915

附表二 铝箔的主要技术性能916

附表一 公称直径小于或等于1m的管道，每米长绝热层的体积（m3）和绝热层的外表面积（m2）917

附表三 铝箔规格及重量919

附表四 低温粘结剂性能表919

附表五 耐磨密封剂性能表919

附表六 有碱玻璃布性能规格表919

附表七 石油沥青的种类和性能表920

附表八 常用石油沥青油毡技术性能920

附表九 热用石油沥青玛蹄脂920

附表十 冷用石油沥青玛蹄脂920

附表十一 阻燃性玛蹄脂920

附表十三 CPU新型防水防腐敷面材料技术性能表921

附表十二 聚乙烯薄膜921

附表十四 常用保温材料生产厂名录922

附图1 公称直径大于1mm的管道、设备，每米长隔热层的体积和外表面积924

附图2 椭圆形封头的绝热层的体积和外表面积925

附图3 保温层厚度选用列线图（按经济保温厚度计算法绘制）926

附图4 保温层厚度选用列线图（按表面温度方法绘制）927

附图5 保冷层厚度选用列线图928

主要参考资料929

第二十二章 概算930

第一节 概述930

第二节 工艺管道安装工程931

一、定额编制说明931

二、化工工艺管道安装932

三、炼油工艺管道安装933

四、阀门安装935

二、工艺管道隔热工程936

一、定额编制说明936

第三节 隔热、刷油及其他安装工程936

三、刷油工程941

四、其他工程941

主要参考资料942

附表 日本的配管工程定额943

第二十三章 金属管道的焊接943

一、管道焊接施工方法943

二、管道常用焊接接头形式及坡口类型943

三、碳钢管道的焊接948

四、管道用普通低合金钢及耐热钢的焊接950

五、管道用18-8型奥氏体不锈钢的焊接952

六、特种钢的焊接955

七、低温管道焊接要求957

八、管道焊接检验958

九、焊接材料960

十、国内外常用焊条近似牌号、型号对照表963