壓力管道設(shè)計(jì)方案

4壓力管道設(shè)計(jì)（工業(yè)管道、公用管道）

工業(yè)管道、公用管道的設(shè)計(jì)

壓力管道

中華人民共和國(guó)勞動(dòng)部《壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定》

按壓力管道管理

1.輸送GB5044《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級(jí)》中規(guī)定的毒性程度為極度危害介質(zhì)的管道。

2.輸送GB50160《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》及GBJ16《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中規(guī)定的火災(zāi)危險(xiǎn)性為甲、乙類介質(zhì)

的管道

3.最高工作壓力大于等于0.IMPa（表壓，下同），輸送介質(zhì)為氣（汽）體、液化氣體的管道

4.最高工作壓力大于等于0.IMPa輸送介質(zhì)為可燃、易爆、有毒、有腐蝕性的或最高工作溫度高于等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體

的管道

5.前四項(xiàng)規(guī)定的管道的附屬設(shè)施及安全保護(hù)裝置等

不按壓力管道管理

1.設(shè)備本體所屬管道

2.軍事裝備、交通工具上和裝置中的管道

3.入戶（居民樓、庭院）前的最后一道閥門之后的生活用燃?xì)夤艿兰盁崃c(diǎn)（不含熱力點(diǎn)）之后的熱力管道

壓力管道按用途分為四類

?工業(yè)管道企業(yè)、事業(yè)單位所屬的用于輸送工藝介質(zhì)的工藝管道、公用工程管道和其他輔助管道。GC1,GC2,GC3

?公用管道城鎮(zhèn)范圍內(nèi)用于公用事業(yè)或民用的燃?xì)夤艿篮蜔崃艿?。GB1,GB2。

?長(zhǎng)輸管道產(chǎn)地、存儲(chǔ)庫(kù)、使用單位間的用于輸送商品介質(zhì)的管道。GAI,GA2.

?動(dòng)力管道火力發(fā)電廠用于輸送蒸汽、汽水兩相介質(zhì)的管道，GDI、GD2。

3.1工業(yè)管道的設(shè)計(jì)

工業(yè)管道的定義：

1）定義

GC類（工業(yè)管道）指企業(yè)、事業(yè)單位所屬的用于輸送工藝介質(zhì)的工藝管道、公用工程管道及其他輔助管道。包括延伸出

工廠邊界線，但歸屬企業(yè)、事業(yè)單位所管轄的管道。

2）分級(jí)詳見《壓力容器壓力管道設(shè)計(jì)許可規(guī)則》（簡(jiǎn)稱設(shè)計(jì)規(guī)則）（TSGR1001-2008附錄B）

劃分為GC1級(jí)、GC2級(jí)、GC3級(jí)。

符合下列條件之一的工業(yè)管道為GC1級(jí)：

（1）輸送國(guó)標(biāo)GB5044-85《職業(yè)接觸毒物危害程度分級(jí)》中規(guī)定的毒性程度為極度危害介質(zhì)、高度危害氣體介質(zhì)和工

作溫度高于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的高度危害液體介質(zhì)的管道；

（2）輸送國(guó)標(biāo)GB50160-1999《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》及GB50016-2006《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中規(guī)定的火災(zāi)危

險(xiǎn)性為甲、乙類可燃?xì)怏w或甲類可燃液體（包括液化燃），并且設(shè)計(jì)壓力大于或者等于4.OMPa的管道；

（3）輸送流體介質(zhì)并且設(shè)計(jì)壓力大于或者等于10.OMPa,或者設(shè)計(jì)壓力大于或者等于4.OMPa,并且設(shè)計(jì)溫度大于或者等

于400七的管道。

符合下列條件的工業(yè)管道為GC2級(jí):

除GC3級(jí)管道外，介質(zhì)毒性危害程度、火災(zāi)危險(xiǎn)性（可燃性）、設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度小于GC1級(jí)的管道。

符合下列條件的工業(yè)管道為GC3級(jí)：

輸送無(wú)毒、非可燃流體介質(zhì)，設(shè)計(jì)壓力小于或等于l.OMPa,并且設(shè)計(jì)溫度大于-20℃但是小于185七的管道。

《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（TSGD0001-2009）（簡(jiǎn)稱管規(guī)）第二條中強(qiáng)調(diào)了工業(yè)管道的三要素。

本規(guī)程適用于同時(shí)具備下列條件的工藝裝置、輔助裝置以及界區(qū)內(nèi)公用工程所屬的工業(yè)管道（以下簡(jiǎn)稱管道）：

1）最高工作壓力大于或者等于0.IMPa（表壓，下同）的管道；

2）公稱直徑（即公稱通徑、公稱尺寸，代號(hào)-?般用DN表示）大于25nm的管道；

3）輸送介質(zhì)為氣體、蒸汽、液化氣體、最高工作溫度高于或者等于其標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性

的液體的管道。

注意管規(guī)監(jiān)管的范圍不包括下列管道：

公稱壓力為42MPa以上的管道和非金屬管道。

工業(yè)管道的特點(diǎn)：

1）工業(yè)管道廣泛應(yīng)用于各工礦企業(yè)、事業(yè)單位等各行各業(yè)中，分布于城、鄉(xiāng)各個(gè)地域。

2）工業(yè)管道是壓力管道中工藝流程種類最多、生產(chǎn)制作狀態(tài)變化最為復(fù)雜、輸送的介質(zhì)品種較多、條件較為苛刻。

3）工業(yè)管道輸送壓力高（最高可達(dá)300MPa以上）、溫度高（最高可達(dá)1000℃以上）。

4）工業(yè)管道也是4種壓力管道中分類品種級(jí)別最多的一種。

5）工業(yè)管道一般置于工廠與各種站、場(chǎng)等工業(yè)基地中，盡管操作條件復(fù)雜，環(huán)境條件苛刻，但管道比較集中易于控制管

理。

壓力管道設(shè)計(jì)基本要求

壓力管道設(shè)計(jì)基本要求是安全性好和經(jīng)濟(jì)合理。

1）安全性首先表現(xiàn)在其操作運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)小、安全系數(shù)大、不至于因失效而產(chǎn)生重大事故。

2）其次是運(yùn)行平穩(wěn)、盡量避免跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，不至于因其故障造成整個(gè)裝置的不正常停車。

3）經(jīng)濟(jì)性好使壓力管道的一次投資費(fèi)用和操作維護(hù)費(fèi)用的綜合指數(shù)低。

4）必須滿足工藝要求。

5）應(yīng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、系列化設(shè)計(jì)。

6）布局美觀、合理，便于操作。

7）便以制造和施工。

工業(yè)管道主要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

行政法規(guī)

國(guó)務(wù)院令第549號(hào)《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》（簡(jiǎn)稱條例）

壓力管道的定義、法則。

技術(shù)法規(guī)

1）TSGR1001-2008《壓力容器壓力管道設(shè)計(jì)許可規(guī)則》（簡(jiǎn)稱設(shè)計(jì)規(guī)則〉

壓力管道分級(jí)、質(zhì)量管理。

2）TSG1）0001-2009《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程一工業(yè)管道》（簡(jiǎn)稱管規(guī)）

壓力管道安全性能的基本要求、規(guī)范壓力管道監(jiān)管工作。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

1）GB5044-1985《職業(yè)性接觸性毒物危害程度分級(jí)》

2）GB/T20801-2006《壓力管道規(guī)范工業(yè)管道》

3）GB50316-2000《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》（2008年版）

4）GB50160-2008石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范

5）GB50016-2006建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范

3.1工業(yè)管道設(shè)計(jì)

3.1.1管道設(shè)計(jì)的基本要求與一般程序

3.1.1.1管道設(shè)計(jì)的基本要求

(1)一般要求

(2)防火安全設(shè)計(jì)

(3)防爆安全設(shè)計(jì)

(4)其它安全設(shè)計(jì)

(5)便于檢修、運(yùn)行操作

(1)一般要求

■滿足生產(chǎn)

■足夠的強(qiáng)度

■足夠的剛度，適當(dāng)?shù)闹?/p>

■柔性分析

■動(dòng)力分析

■抵御風(fēng)載和地震載荷的能力

1)管道的總體布置

管道布置設(shè)計(jì)應(yīng)做到安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理，并滿足施工、操作、維修等方面的要求。

對(duì)于需長(zhǎng)期施工的工程，其管道的布置設(shè)計(jì)應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃，力求做到施工、生產(chǎn)、維修互不影響永久性的工藝、熱力管道

不得穿越工廠的發(fā)展用地在確定進(jìn)出裝置（單元）的管道方位與敷設(shè)方式時(shí)，應(yīng)做到內(nèi)外協(xié)調(diào)廠區(qū)內(nèi)的全廠性管道的敷設(shè)，

應(yīng)與廠區(qū)內(nèi)的裝置（單元）、道路、建筑物等協(xié)調(diào)，避免管道包圍裝置（單元），減少管道與鐵路、道路的交叉

2）管道布置與敷設(shè)

管道應(yīng)盡可能地上敷設(shè)，如確有需要，可埋地或敷設(shè)在管溝內(nèi)；在有條件的地方，管道應(yīng)集中成排布置地上的管道應(yīng)敷

設(shè)在管架或管墩上；在管架、管墩上布置管道時(shí)，宜使管架或管墩所受的垂直載荷、水平載荷均衡；全廠性管架或管墩上（包

括穿越涵洞）應(yīng)留有10?30%的空位，并考慮其荷重裝置主管帶管架應(yīng)留有10%的空位，并考慮其荷重輸送介質(zhì)的工藝條件對(duì)

距離、角度、高差等有特殊要求的管道以及大直徑管道的布置，應(yīng)在設(shè)備布置設(shè)計(jì)或總圖布置設(shè)計(jì)時(shí)統(tǒng)籌規(guī)劃管道布置不能

妨礙設(shè)備、機(jī)泵和其它設(shè)施的安裝、檢修和消防車輛的通行管道布置設(shè)計(jì)應(yīng)使管道系統(tǒng)具有必要的柔性，對(duì)設(shè)備、機(jī)泵的推

力（力矩）不得大于允許值

管托：管道系統(tǒng)應(yīng)有正確和可靠的支承，避免發(fā)生管道同它的支承件脫離、扭曲、下垂或立管不垂直的現(xiàn)象，有隔熱層

的管道，在管墩、管架處應(yīng)設(shè)管托。無(wú)隔熱層的管道，如無(wú)要求，可不設(shè)管托

管道布置應(yīng)力求避免出現(xiàn)袋形管或“盲腸”

為防止管線中有積液，閥門應(yīng)布置在橫管上，管線不得布置成袋形

氣液兩相流的管道由一路分為兩路或多路時(shí)，管道布置應(yīng)考慮對(duì)稱性

3）管道連接與彎管

管道除與閥門、儀表、設(shè)備等需要用法蘭或螺栓連接的以外，應(yīng)盡可能采用焊接連接；

管道布置時(shí)對(duì)管道焊縫的設(shè)置，應(yīng)使管道對(duì)接焊口的中心與彎管起彎點(diǎn)的距離不小于管子外徑，且不小于100mm。

管道上兩相鄰對(duì)接焊口的中心間距：對(duì)于公稱直徑小于150mm的管道，不應(yīng)小于外徑，且不小于50nlm:對(duì)于公稱直徑大

于150mm的管道，不應(yīng)小于150mm

管道穿過(guò)建筑物的樓板、房頂或墻面時(shí)，應(yīng)加套管，套管內(nèi)的空隙應(yīng)密封。套管的直徑應(yīng)大于管道隔熱層的外徑，并不

得影響管道的熱位移，管道上的焊縫不應(yīng)在套管內(nèi)，距離管端部應(yīng)不小于150mm。套管應(yīng)高出樓板、房頂面50nm

4）管道與建筑物

管道穿過(guò)建筑物的樓板、房頂或墻面時(shí)，應(yīng)加套管，套管內(nèi)的空隙應(yīng)密封。套管的直徑應(yīng)大于管道隔熱層的外徑，并不

得影響管道的熱位移，管道上的焊縫不應(yīng)在套管內(nèi)，距離管端部應(yīng)不小于150mm。套管應(yīng)高出樓板、房頂面50ram

布置腐蝕性介質(zhì)或有毒介質(zhì)的管道時(shí)，應(yīng)避免由于法蘭、樓板和填料密封等泄漏而造成對(duì)人身和設(shè)備的危害；全J?性管

道敷設(shè)應(yīng)有坡度并盡量與地面坡度一致。管道的最小坡度宜為2%。。管道彎坡點(diǎn)宜設(shè)在轉(zhuǎn)彎處或固定點(diǎn)處；對(duì)于跨越、穿越

廠區(qū)內(nèi)鐵路和道路的管道，在其跨越段或穿越段上不得裝設(shè)閥門、波形補(bǔ)償器和法蘭、螺紋接頭等管件

固定支座

滑動(dòng)支座

只限制一個(gè)自由度，也可稱為托架

柔性分析

對(duì)工作溫度較高的管道要作柔性分析、有激振力的管道要作動(dòng)力分析，使管道既有足夠的強(qiáng)度和吸收熱膨脹位移的能力,

又有良好的抗振性

抗振性分析

管系自身產(chǎn)生的

外力引發(fā)的

(2)防火安全設(shè)計(jì)

GB5001-91《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》

裸露的鋼結(jié)構(gòu)耐火極限只有0.25h

發(fā)生火災(zāi)后的持續(xù)時(shí)間多數(shù)在lh左右

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定耐火層的耐火極限不應(yīng)低于1.5h

(3)防爆安全設(shè)計(jì)

①存在可燃?xì)怏w、易燃液體的蒸汽或薄霧

②上述物質(zhì)與空氣混合，其濃度在爆炸極限以內(nèi)

③存在足以點(diǎn)燃爆炸性混合物的火花或高溫

GB50058-92《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》

（4）其它安全設(shè)計(jì)

輸送易燃易爆介質(zhì)的埋地管道需要穿越電纜溝時(shí)，管道溫度高時(shí)必需采取隔熱措施以使外表面溫度低于60℃。

經(jīng)過(guò)道路的管道必須有一定的架空高度

只有人員通行的凈高度不小于2.2m

通行大型車輛的凈高度要留4.5m

跨越鐵路的凈高度則不小于5.5m

得一定的累至高度

只有人員通行桃利股

通行大型車輔的H要留4、

爵越鐵路的瞋壞小于5.8

法蘭的位置避免處于人行通道和機(jī)泵上方。輸送腐蝕性介質(zhì)管道上的法蘭要設(shè)安全防護(hù)罩。

（5）便于檢修、運(yùn)行操作

泵一般布置在管廊的下面，為便于泵安裝、操作、檢修，至少要有3.5m的凈空高度

管廊在道路上空穿越時(shí)，凈空高.度應(yīng)為：裝置內(nèi)檢修通道不低于4.5m；管廊下的檢修通道不低于3m。

3.1.2管道設(shè)計(jì)的一般程序

初步設(shè)計(jì)一一根據(jù)已批準(zhǔn)的項(xiàng)目建議書和可行性研究報(bào)告進(jìn)行

施工設(shè)計(jì)一一初步設(shè)計(jì)經(jīng)上級(jí)主管部門組織審查批準(zhǔn)后

初步設(shè)計(jì)：物料和熱量衡算及水力計(jì)算等

物料的流量及該物料允許的流速確定管徑

不同介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)、壓力等級(jí)、工作溫度等因素確定管子的材料和閥門、法蘭等管道附件

初估材料數(shù)量

繪制流程圖（系統(tǒng)圖）、布置圖、繪制主要管道走向草圖

并對(duì)主要管道進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算

施工圖設(shè)計(jì)

繪制詳細(xì)的管道流程圖和設(shè)備布置圖

設(shè)計(jì)管道的平立面布置圖，對(duì)溫度較高的重要管道進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算繪制單管圖、管口方位圖、蒸汽伴熱管系圖等

編制管道安裝一覽表、綜合材料表和油漆一覽表等

所有設(shè)計(jì)文件必須進(jìn)行校對(duì)、審核，部分圖紙還要進(jìn)行審定，最后還要進(jìn)行各有關(guān)專業(yè)參加的綜合鑒定，確保

3.1.2管道組成件的選用

3.1.2.1管道材料選定的基本原則

管道材料的使用是根據(jù)所輸送介質(zhì)的操作條件（如溫度、壓力）及其在該條件下的特性決定的在選擇管子材料時(shí)，要求

設(shè)計(jì)人員首先要了解管子的種類、規(guī)格、性能、使用范圍，根據(jù)管系的設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度和管內(nèi)介質(zhì)的性質(zhì)對(duì)經(jīng)濟(jì)性和安

全性或壽命等因素作考慮管道材料一般選用與之相聯(lián)接的設(shè)備或機(jī)器的材料

3.1.2.2管子、管件和附件

表3.1管子分類表

按用途分類輸送用、傳熱用、結(jié)構(gòu)用、其它用

按材質(zhì)分類金屬管、非金屬管

按形狀分類套管（雙層管）、翅片管、各種襯里管

其它特殊用

表3.2不同用途分類表

輸送用及傳熱用普通配管用、壓力配管用、高壓用、高溫用、高溫耐熱用、低溫用、耐腐蝕用

結(jié)構(gòu)用普通結(jié)構(gòu)用、高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)用、機(jī)械結(jié)構(gòu)用

特殊用油井用、試錐用、高壓瓦斯容器用無(wú)縫鋼管

表3.3不同材質(zhì)分類表

大分類中分類小分類名稱

鐵管鑄鐵管高級(jí)鑄鐵管、延性鑄鐵管

碳素鋼管普通鋼管、高壓鋼管、高溫鋼管

鋼管低合金鋼低溫用鋼管、高溫用鋼管

金屬管

合金鋼奧氏體鋼管

銅及銅合金銅管、鋁黃銅、鋁珅高強(qiáng)度黃銅、銅、鎮(zhèn)、蒙乃爾合金、耐蝕耐熱銀基合金

有色金屬管

鉛管、鋁管、鈦管

橡膠管橡膠軟管、橡膠襯里管

塑料管聚氯乙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯

非金屬管石棉管石棉管

混凝土管混凝土管

玻璃陶瓷管玻璃管、玻璃襯里管

復(fù)合管鋼塑復(fù)合管鋼塑復(fù)合管、鋁塑復(fù)合管

管件

在管系中改變走向、標(biāo)高或管徑以及由主管上引出支管等均需用管件

如三通、四通、異徑管、彎頭、活接頭、絲堵、8字形盲板、管帽等

管件可用鋼板焊制、鋼管擠壓、鑄造或鍛制等方法制作

管件的連接方法不同，其連接處形狀也不同。一般有對(duì)焊連接型、螺紋連接型、承插焊連接型以及法蘭連接型等四種。

管件的選用

當(dāng)從主管引出支管時(shí)，若管徑相同，應(yīng)盡量采用三通連接

當(dāng)主管直徑小于DN50而支管小于主管時(shí)，可用異徑三通或三通加焊異徑短接管

當(dāng)主管直徑大于或等于DN80而支管直徑小于或等于DN50時(shí)，用高壓管嘴或單頭螺紋管接頭引出支管

其它情況可以用焊接支管，但必須校核支管引出處是否需要補(bǔ)強(qiáng)

三通

流體分流處或并流處使用三通

當(dāng)主管直徑小于DN50而支管小于主管時(shí)，可用異徑三通或三通加焊異徑短接管

彎頭

異徑管

異徑管用于不同管徑的管子連接的管件

8字形盲板

管帽

平封頭即為管帽

阻中嗎頭

管件連接方法的選用

一般DN50及以上的管道采用對(duì)接焊管件

DN50以下的管道采用承插焊管件或螺紋連接管件加密封焊

6.2.3管法蘭連接件

管法蘭主要用于管子與管件、閥門、設(shè)備的連接管法蘭與墊片和緊固件共同組成管道可拆連接接頭選用時(shí)要對(duì)管法蘭的

結(jié)構(gòu)型式、密封面形式、墊片的材料和結(jié)構(gòu)形式，緊固件的材料和結(jié)構(gòu)形式全面地進(jìn)行考慮，正確選用法蘭要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)

選用適用的法蘭。我國(guó)的現(xiàn)行管法蘭標(biāo)準(zhǔn)HG20592?20635-97

管法蘭形式

為使連接接頭能安全運(yùn)行并獲得滿意的密封效果，選用時(shí)要對(duì)管法蘭的結(jié)構(gòu)型式、密封面形式、墊片的材料和結(jié)構(gòu)形式,

緊固件的材料和結(jié)構(gòu)形式全面地進(jìn)行考慮，正確選用法蘭要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選用適用的法蘭。我國(guó)的現(xiàn)行管法蘭標(biāo)準(zhǔn)HG20592?

20635-97

管法蘭密封面形式

板式平牌法蘭帶頸平焊法蘭帶頸對(duì)焊法蘭

(PL)(SO)(WN)

承插焊法蘭

(SW)

對(duì)近環(huán)松套法蘭平餌環(huán)松套法蘭

(PJ/SE)(PJ/PR)

法蘭蓋村里法蘭蓋

(BL)(BL(S))

墊片系列

采用半塑性材料制成的墊片置于法蘭之間，在緊固法蘭時(shí)使墊片產(chǎn)生彈塑性變形以填補(bǔ)法蘭密封面上微觀的不平度從而

阻止流體的泄漏

螺栓與螺母

3.1.2.4閥門

閥門用于啟閉、節(jié)流及保證管系和設(shè)備的安全運(yùn)行等

選用閥門主要從裝置無(wú)故障操作和經(jīng)濟(jì)二方面考慮閥門與管子的聯(lián)接主要有法蘭連接、螺紋連接、對(duì)焊連接和承插焊連

閥門運(yùn)動(dòng)

閥門的分類

閘閥

截止閥

節(jié)流閥

止回閥

球閥

柱塞閥

蝶閥

隔膜閥

減壓閥

疏水閥

閘閥

閘閥的密封性能較截止閥好，流體阻力小，具有一定的調(diào)節(jié)性能

閘閥可按閥桿上螺紋位置分為明桿式和暗桿式兩類。從閘板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又可分為楔式與平行式兩類

截止閥

截止閥與閘閥相比，其調(diào)節(jié)性能好，密封性能差，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造維修方便，流體阻力較大，價(jià)格便宜。適用于蒸汽等

介質(zhì)，不宜用于粘度大、含有顆粒易沉淀的介質(zhì)，也不宜作放空閥及低真空系統(tǒng)的閥門

節(jié)流閥

節(jié)流閥的外形尺寸小、質(zhì)量輕、調(diào)節(jié)性能較盤形截止閥和針形閥好，但調(diào)節(jié)精度不高，由于流速較大，易沖蝕密封面。

適用于溫度較低、壓力較高的介質(zhì)，以及需要調(diào)節(jié)流量和壓力的部位，不適用于粘度大和含有固體顆粒的介質(zhì)。不宜作隔斷

閥

止回閥

止回閥按結(jié)構(gòu)可分為升降式和旋啟式兩種

升降式止回閥較旋啟式止回閥的密封性好，流體阻力大，臥式的宜裝在水平管線上，立式的應(yīng)裝在垂直管線上

旋啟式止回閥不宜制成小口徑閥門。它可裝在水平、垂直或傾斜的管線上。如裝在垂直管線上，介質(zhì)流向應(yīng)由下向上

升降式止回閥

旋啟式止回閥

M美

A

m

*

n

式

止

M同

球閥

球閥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、開關(guān)迅速、操作方便、體積小、質(zhì)量輕、零部件少、流體阻力小、結(jié)構(gòu)比閘閥、截止閥簡(jiǎn)單，密封面

比旋塞閥易加工且不易擦傷。適用于低溫、高壓及粘度大的介質(zhì)，不能作調(diào)節(jié)流量用

iUi312目E

I體，3理愴

5-MHiiS-?r?*7-WIF

柱塞閥

柱塞與密封圈間采用過(guò)盈配合，通過(guò)調(diào)節(jié)閥蓋上連接螺栓的壓緊力，使密封圈上所產(chǎn)生的徑向分力遠(yuǎn)大于流體的壓力，

從而保證了密封性，杜絕了外泄漏。柱塞閥是國(guó)際上最近發(fā)展的新穎結(jié)構(gòu)閥門，具有結(jié)構(gòu)緊湊、啟閉靈活、壽命長(zhǎng)、維修方

便等特點(diǎn)

蝶閥

蝶閥與相同公稱壓力等級(jí)的平行式閘閥比較，其尺寸小、質(zhì)量輕、開閉迅速、具有一定的調(diào)節(jié)性能，適合制成大口徑閥

門，用于溫度小于80C、壓力小于l.OMPa的原油、油品及水等介質(zhì)

蝶閥的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

隔膜閥

閥的啟閉是一塊橡膠隔膜，夾于閥體與閥蓋之間。隔膜中間突出部分固定在閥桿上，閥桿內(nèi)襯有橡膠，由于介質(zhì)不進(jìn)入

閥蓋內(nèi)腔，因此無(wú)需填料箱。隔膜閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封性能好，便于維修，流體阻力小，適用于溫度小于200℃、壓力小于l.OMPa

的油品、水、酸性介質(zhì)和含有懸浮物的介質(zhì)，不適用于有機(jī)溶劑和強(qiáng)氧化劑的介質(zhì)

圖1堪式隔膜閥

1—押悴，2—陶悻村里＞3—陶m*4—爆仃，5-W*.6-W,

7—浜桿,8—桃桿螺用，9一指示1?，1。一手輪

圖2直通式隔膜閥

1—網(wǎng)體,2—F體村里.3—RiJU.4—5—MM.?—???

7—Wi桿,8—K桿螺母,9一手愴，10一指示“

減壓閥

減壓閥是通過(guò)啟閉件的節(jié)流，將進(jìn)口的高壓介質(zhì)降低到某個(gè)需要的出口壓力，在進(jìn)口壓力及流量變動(dòng)時(shí)，能自動(dòng)保持出

口壓力基本不變的自動(dòng)閥門

選用減壓閥時(shí)，要根據(jù)工藝確定減壓閥流量，閥前、閥后的壓力及閥前流體溫度等條件確定閥孔面積，并按此選擇減壓

閥的尺、「及規(guī)格

疏水閥

疏水閥（也稱阻汽排水閥，疏水器）的作用是自動(dòng)排泄蒸汽管道和設(shè)備中不斷產(chǎn)生的凝結(jié)水、空氣及其他不可凝性氣體,

又同時(shí)阻止蒸汽的逸出。它是保證各種加熱工藝設(shè)備所需溫度和熱量并能正常工作的一種節(jié)能產(chǎn)品

疏水閥必須根據(jù)進(jìn)出口的最大壓差和最大排水量進(jìn)行選用。應(yīng)選擇符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和CVA標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)疏水閥。這種疏水閥

在閥門代號(hào)S前都冠以“C”字代號(hào)，其使用壽命》8000h,漏汽率W3舟

濘筒式舔水閥

疏水閥

安全閥

ffi2-29安全陶

3.1.2.5其他組成件

阻火器是一種防止火焰蔓延的安全裝置，通常安裝在易燃易爆氣體管路上，當(dāng)某一段管道發(fā)生事故時(shí)，不至于影響另一

段管道和設(shè)備

過(guò)濾器

管道過(guò)濾器多用于泵、儀表（如流量計(jì)）、疏水閥前的液體管道上

一般根據(jù)介質(zhì)的性質(zhì)和溫度、壓力來(lái)選用適當(dāng)?shù)倪^(guò)濾器

過(guò)濾器承受的壓力等級(jí)有：LOMPa,L6MPa,2.5MPa,4.0MPa,6.3MPa,lOMPa。一般比管子內(nèi)介質(zhì)的壓力高一個(gè)檔次

過(guò)濾器

3.1.3裝置用管道設(shè)計(jì)

3.1.3.1管廊（管橋）和管廊上管道的布置

1.管廊的布置

管廊的形狀

管廊的形狀不能事先確定或固定不變，要根據(jù)設(shè)備的平面布置而定

一端式和直通式是管廊的基本形狀，其它如L型、T型、U型等及形狀較復(fù)雜的管廊，可視為幾個(gè)基本形狀的組合

管廊的長(zhǎng)度

管廊的長(zhǎng)度由設(shè)備的平面布置決定。沿管廊布置的設(shè)備數(shù)量和尺寸是決定管廊長(zhǎng)度的主要因素

一般過(guò)程工業(yè)裝置的設(shè)備（換熱設(shè)備、冷卻器、塔、容器、露天壓縮機(jī)、泵等）每臺(tái)可按平均占用3nl長(zhǎng)管廊估計(jì)。布置

得當(dāng)，可壓縮到2.1?2.4m

通常設(shè)備和車間應(yīng)在管廊兩側(cè)布置，不能布置在一側(cè)

擴(kuò)建需預(yù)留的位置應(yīng)放在管廊端部

管廊的高度

管廊橫穿道路上空時(shí)凈空高度，次要道路（裝置內(nèi)道路一般為次要道路）4.5m以上；主要道路（主干道）6m以上；鐵路

7m以上

管廊下檢修通道的凈高不小于3.1m

為有效利用空間，多在管廊下布置泵

管廊外的設(shè)備管道進(jìn)入管廊所必需的高度:管廊的最下一層橫梁底標(biāo)高應(yīng)低于設(shè)備管嘴500?700mm

裝置之間的管廊的高度取決于管架經(jīng)過(guò)地區(qū)的具體情況

管廊的寬度

管廊的寬度主要由管子根數(shù)和管徑大小決定，并加一定的余量同時(shí)要考慮管廊下設(shè)備和通道以及管廊上空冷設(shè)備結(jié)構(gòu)的

影響

當(dāng)熱管道運(yùn)行時(shí)，可能有少量的橫向位移而與鄰管相碰,位移受阻，故管間距不宜過(guò)小

管廊寬度一般為6?10m,超過(guò)9m采用部分或全部雙層管廊

管架結(jié)構(gòu)

管架的結(jié)構(gòu)有單柱管架、雙柱管架之分

管廊的柱距和管架的跨距

管廊的柱距與管架的跨距由敷設(shè)在其上的管道因垂直荷重（包括管子自身質(zhì)量、介質(zhì)重、保溫層重或其它集中荷載）所

產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力和撓度決定

2.管廊上的管道布置

管廊上敷設(shè)的管道種類

工藝管道：連接兩設(shè)備之間的管道，其長(zhǎng)度大于6m者和進(jìn)出裝置的原料、成品、中間產(chǎn)品物料管道

公用工程管道：如蒸汽、凝結(jié)水等管道

儀表管道和電纜：一般由橋架和槽盒敷設(shè)在管廊橫梁或柱子側(cè)面

管廊上管道的布置方法

考慮管徑大小的因素

考慮設(shè)備位置的因素

考慮被輸送物料的性質(zhì)因素

考慮熱應(yīng)力的影響

考慮儀表管道、動(dòng)力電纜的安全

3.管廊上管道布置設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)

管廊上的管道沒(méi)有坡度

管道經(jīng)道路和人行道上方時(shí)，不得敷設(shè)法蘭和螺紋連接件

考慮補(bǔ)償最好是利用管道走向的變化自然補(bǔ)償，不能滿足時(shí)才采用補(bǔ)償器

凡管廊上管道，直徑改變時(shí)要用偏心異徑管；底平，保持管底標(biāo)高不變

3.1.3.2設(shè)備配管

1.設(shè)備配管的一般原則

(1)一般設(shè)備的管嘴都不考慮承受過(guò)大的載荷，所以在管嘴附近設(shè)備固定支架，以承受管重和管子的熱脹反力

(2)應(yīng)首先在設(shè)備的操作側(cè)設(shè)定梯子的位置，然后再進(jìn)行管道布置

(3)管線一般布置在設(shè)備的管線側(cè)，不能布置在操作側(cè)而影響正常操作

(4)先布置直徑較大的主管，然后由上向下依次布置管線，否則易引起反復(fù)的修改和返工

(5)如果溫度有變化，必須考慮熱應(yīng)力對(duì)管線的影響

(6)為防止管線中有積液，閥門應(yīng)布置在橫管上，管線不得布置成袋形

(7)如果設(shè)備有多臺(tái)并聯(lián)或多個(gè)進(jìn)出口，應(yīng)力求使管線分支的阻力相等，以使流量相等

管嘴不承受過(guò)大的載荷

1.一般設(shè)備的管嘴都不考慮承受過(guò)大的載荷，所以在管嘴附近設(shè)備固定支架，以承受管重和管子的熱脹反力

應(yīng)首先在設(shè)備的操作側(cè)設(shè)定梯子的位置，然后再進(jìn)行管道布置

管線一般布置在設(shè)備的管線側(cè)，不能布置在操作側(cè)而影響正常操作

袋形

為防止管線中有積液，閥門應(yīng)布置在橫管上，管線不得布置成袋形

盲管

目管

油俏頭

2.塔設(shè)備管道設(shè)計(jì)的特殊問(wèn)題

塔頂像出線

進(jìn)料線

回流管和回流管的液封

塔底抽出線

再沸器的管道

采樣用管道

沿塔管道的固定

檢修用的水、汽管

塔的安全放空管道

塔的管道布置

3.槽（容器）管道設(shè)計(jì)的特殊問(wèn)題

立式槽的管嘴方位一般不受槽內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響，而是由配管最優(yōu)化設(shè)計(jì)所決定的。管道布置方法與塔基本相同

對(duì)于設(shè)置攪拌器的槽類應(yīng)考慮設(shè)吊柱或單軌吊來(lái)取出和安裝攪拌器并抽出攪拌軸以及密封部位的檢查和更換，并校核吊

裝攪拌器所需的高度

在立式槽中，反應(yīng)槽（反應(yīng)器）一般都不是單設(shè)一個(gè)，多為數(shù)臺(tái)集中布置。各反應(yīng)槽的管道布置、閥門安裝位置力求一

致，否則易發(fā)生誤操作。

平臺(tái)的注意事項(xiàng)

平臺(tái)可以統(tǒng)一考慮設(shè)置聯(lián)合平臺(tái)，但此時(shí)要考慮反應(yīng)槽不同的膨脹量，平臺(tái)要用銷接或脫開槽體

槽設(shè)有安全閥時(shí)

安全閥要安裝在足夠的高度，使安全閥后的泄壓管能坡向泄壓系統(tǒng)干管，并從上方接入泄壓干管

若安全閥遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出槽頂平臺(tái)，可把安全閥設(shè)置在最靠近槽處，而高度又滿足要求的平臺(tái)處

若安全閥距槽有一定的距離，要檢查安全閥入口的壓力降不可超過(guò)定壓的3%

4.換熱設(shè)備管道設(shè)計(jì)的特殊問(wèn)題

換熱設(shè)備的管道設(shè)計(jì)

管殼式換熱設(shè)備管道布置應(yīng)留有足夠空間

管嘴相連接的管道標(biāo)高應(yīng)一致，以保持美觀整齊

便于檢修，管道與管嘴相接處應(yīng)設(shè)一段可拆卸短管

換熱管道閥門高度和手輪方向應(yīng)一致

換熱設(shè)備接往管廊上的管道配管方向

管嘴的方位

換熱設(shè)備安全閥的設(shè)置

管殼式換熱設(shè)備管道布置應(yīng)留有足夠空間

管嘴相連接的管道標(biāo)高應(yīng)一致，以保持美觀整齊

U

i?

8?

s

便于檢修

便于檢修，管道與管嘴相接處應(yīng)設(shè)一段可拆卸短管

換熱設(shè)備的管道設(shè)計(jì)

可根據(jù)管道布置的要求來(lái)確定管嘴的方位。管嘴可以平行、垂直或任意角度，也可在管嘴法蘭前用彎頭代替直管。雖然

管嘴成角度或用彎頭比較費(fèi)錢，但對(duì)疊置的換熱設(shè)備管道，有時(shí)可能是經(jīng)濟(jì)的

對(duì)換熱設(shè)備在閥門關(guān)閉后可能由于熱膨脹或液體蒸發(fā)造成壓力憋高出事故的地方要設(shè)安全閥，出口管接往地面或操作面

架空敷設(shè)的換熱設(shè)備管道，其標(biāo)高的確定應(yīng)同管廊或其它鄰接換熱設(shè)備管道互相協(xié)調(diào)，并及早提條件給土建，以便設(shè)計(jì)

管架

若換熱設(shè)備帶有吊柱的話，配管時(shí)管道要避開吊柱工作區(qū)

若閥門手輪中心線高度超出操作面2.1m,就要考慮用鏈輪操作閥門啟動(dòng)

空冷器的管道布置

特別注意流體的均勻分配

兩相流時(shí)保證液體和汽體均勻地分布到每個(gè)管束。一般需要對(duì)稱布置管道

聯(lián)箱的管嘴少于或等于六個(gè)時(shí)，從聯(lián)箱中間進(jìn)料，每側(cè)只供三個(gè)管嘴。當(dāng)管嘴多于六個(gè)時(shí)，每六個(gè)管口一個(gè)聯(lián)箱，以保

證流量分配均勻

推薦空冷器出入口不裝閥門，而采用對(duì)稱布置管道的方法使流量分配均勻，又可省下閥門

作用在管嘴上的管道的熱脹應(yīng)力之和不得超過(guò)制造廠家規(guī)定的應(yīng)力范圍

?同一類型的幾臺(tái)空冷器并聯(lián)時(shí)應(yīng)特別注意流體的均勻分配

?去空冷器的管子是兩相流時(shí)，必須滿足兩相流對(duì)管道的要求，以保證液體和汽體均勻地分布到每個(gè)管束。一般需要對(duì)

稱布置管道

?當(dāng)一個(gè)聯(lián)箱的管嘴少于或等于六個(gè)時(shí)，從聯(lián)箱中間進(jìn)料，每側(cè)只供三個(gè)管嘴。出口管也同樣設(shè)計(jì)。當(dāng)管嘴多于六個(gè)時(shí),

每六個(gè)管口一個(gè)聯(lián)箱，以保證流量分配均勻

?作用在管嘴上的管道的熱脹應(yīng)力之和不得超過(guò)制造廠家規(guī)定的應(yīng)力范圍。常把出口管做成彎管，以補(bǔ)償這部分膨脹差

值

AQ*

cmxva”

空冷器的管道布置

5.加熱爐管道設(shè)計(jì)的特殊問(wèn)題

爐管的布置

?加熱爐爐管的排列和進(jìn)出口的位置與加熱爐的管道布置之間有密切的關(guān)系

加熱爐內(nèi)爐管的進(jìn)出口與爐外管道間的關(guān)系;

加熱爐內(nèi)爐管的熱脹與爐外管道間的關(guān)系;

加熱爐爐外管道的熱脹與爐內(nèi)爐管間的關(guān)系;

加熱爐內(nèi)爐管的抽出與爐外管道間的關(guān)系;

加熱爐內(nèi)爐管與爐外管道的連接方法等等。

加熱爐內(nèi)

加熱爐內(nèi)爐管熱脹，是爐管在哪?側(cè)固定的問(wèn)題。據(jù)?般常識(shí)，在爐管靠配管側(cè)固定，爐管的抽出側(cè)為自由端。爐管熱

脹向自由端伸長(zhǎng)。對(duì)于垂直排列的爐管沿軸向伸長(zhǎng)，橫向設(shè)有導(dǎo)向管卡，只允許有少量位移

一組/

o>

進(jìn)油

O/

1棄'向組并聯(lián)

筒式加熱爐爐管

一組串連加熱管

加熱爐爐外

加熱爐爐外管道的熱脹，一般不受爐管的影響。當(dāng)加熱爐出口管道的熱張不能被爐出口支管吸收時(shí)，應(yīng)在其中部冷緊，

即爐出口管嘴與出口管道連接時(shí)，預(yù)先使?fàn)t出口管嘴橫向位移，當(dāng)溫度上升至正常操作溫度時(shí),，爐管則恢復(fù)垂直位置。這種

辦法應(yīng)在管道設(shè)計(jì)和爐管排列時(shí)共同考慮

筒式加熱爐

加熱爐的工藝管道布置

進(jìn)出口管道（進(jìn)料線和出料線）的布置原則，進(jìn)出口管道應(yīng)對(duì)稱布置（尤其汽液兩相流動(dòng)時(shí)，儀表不能計(jì)量，閥門不能

調(diào)節(jié)）且不應(yīng)有大的壓力損失，主管必須有足夠大的截面

為使流量分配均勻，除對(duì)稱式布置管道外，在各分、集合管及支管上設(shè)控制閥（一股指液相進(jìn)料管），并為校核加熱狀

態(tài)而設(shè)溫度計(jì)

在加熱爐入口管道上安裝最小直徑為50mm的放氣閥，在爐出口管道上設(shè)放凈閥，且不得妨礙管道的試壓

圓筒式加熱爐

1W式力口熱爐

立式加熱爐

箱式加熱爐

3.1.3.3機(jī)器管道設(shè)計(jì)

1.機(jī)器管道設(shè)計(jì)的一般原則

在管嘴附近設(shè)管道支、吊架，以承受管道的熱脹力和管道、閥門等的自身重力

應(yīng)根據(jù)機(jī)器的操作溫度，選擇適宜的管道走向

在機(jī)器的出口安裝緩沖鐮（脈動(dòng)衰減器）。緩沖罐應(yīng)盡量靠近機(jī)器

為了防止管道的振動(dòng)，要縮短支架間距提高管道的剛性，并適當(dāng)?shù)夭捎霉潭ㄖЪ?、限位支架和?dǎo)向支架

在試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)器原吸入口要安裝臨時(shí)過(guò)濾器，以免雜物損壞機(jī)器

對(duì)于輸送含有固體顆粒流體的機(jī)器，為減小管道壓降和沉積物堵塞管道，可在進(jìn)口管道上設(shè)置過(guò)濾器

管道走向不能影響設(shè)備的操作和檢修

2.泵的管道設(shè)計(jì)

泵的進(jìn)出口位置

一般應(yīng)根據(jù)泵的入出口位置進(jìn)行管道布置，但亦可按管道布置的要求選擇入出口位置合適的泵

泵的進(jìn)出口位置根據(jù)處理流體的性狀（指性質(zhì)和狀態(tài)）、流量、揚(yáng)程等不同分別有

1）頂一頂（即入、出口均在泵體上部）

2）端一頂

3）側(cè)一側(cè)

4）側(cè)一頂

頂一頂（即入、出口均在泵體上部）

端一頂

管道的熱應(yīng)力

要規(guī)定泵嘴允許的受力

在進(jìn)行熱應(yīng)力計(jì)算時(shí)切不可忘記備用泵一側(cè)的管道溫度較低，要考慮相對(duì)伸長(zhǎng)量最大的不利因素

管道施工時(shí)，務(wù)使管法蘭與泵嘴法蘭的中心線一致，且法蘭面平行，當(dāng)確認(rèn)其間隙僅是墊片的余量后把緊螺栓，以減少

施工的殘余應(yīng)力

泵的吸入管道

采取措施防止泵產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象

為防止汽蝕現(xiàn)象的發(fā)生，泵吸入管系統(tǒng)的有效汽蝕余量最少是泵所要求汽蝕余量的1.3倍以上，否則泵就不能正常工作

吸入管系統(tǒng)由于氣體積聚，也會(huì)發(fā)生汽蝕，因此在吸入管的中途不得有氣袋

當(dāng)泵吸入管系統(tǒng)中有U型部分時(shí)，應(yīng)在其高點(diǎn)設(shè)排氣口，?般情況不得有袋形

塔、槽最低液面與泵入口中心線高差確定后，為提高有效汽蝕余量，應(yīng)減少入口管系統(tǒng)的阻力

側(cè)面吸入的離心泵，入口處要有一段長(zhǎng)度大于三倍管徑的直管段，然后才能接彎頭。雙吸入的離心泵，為使泵軸兩側(cè)的

推力相等，葉輪平衡，此時(shí)需要7?10倍于管徑的直管段。無(wú)論如何也不能設(shè)直管段時(shí)，應(yīng)在泵嘴附近安裝整流管或加導(dǎo)流

板以防止偏流和渦流

泵的出口管

一般泵出口管比吸入管小1?2級(jí)、流速增大，不易產(chǎn)生氣阻為防止流體倒流（如單臺(tái)泵的停泵及并聯(lián)泵的啟動(dòng)或停泵

等）在泵出口與第一道切斷閥之間設(shè)止回閥，其管徑與切斷閥相同；其型式以旋啟式或蝶式止I可閥為好通常把孔板、調(diào)節(jié)閥

和其他限流設(shè)施裝在離心泵出口管上離心泵出口切斷閥直徑可與管道相同，也可比管道直徑小，但不得小于泵嘴直徑，視具

體情況而定

泵出口不宜直接連接彎頭

電動(dòng)往復(fù)泵出口和切斷閥之間的管道上要裝安全閥；安全閥出口接至泵吸入口和切斷閥之間的管道

汽動(dòng)往復(fù)泵視具體情況決定是否需此安全閥。其它形式的泵，只有在閥關(guān)閉時(shí)，系統(tǒng)的壓力可能高到損壞管道或其它設(shè)

備時(shí)才設(shè)安全閥

對(duì)于輸送含有固體顆粒液體的泵，為減少管道壓降和沉積物堵塞管道，泵的入、出口管道均采用45°斜接，閥門盡量靠

近分支處

凡泵出口壓力表均應(yīng)設(shè)在泵出口與第一道切斷閥之間的管段上

暖泵線

?般輸送230℃以上高溫液體且有備用泵的情況下，為避免切換泵時(shí)高溫液體急劇涌入泵內(nèi)，使泵急熱或使泵體、葉輪

受熱不均而損壞或變形，致使固定部分和旋轉(zhuǎn)部分出現(xiàn)卡住現(xiàn)象，往往要設(shè)曖泵線

暖泵線示例

最小流量線

當(dāng)泵的工作流量低于泵的額定流量的20%以上時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生垂直于軸方向的徑向推力，而且由于泵在低效率下運(yùn)轉(zhuǎn)，使

入口部位的液溫升高，蒸汽壓增高，容易出現(xiàn)汽蝕。為了預(yù)防發(fā)生這種情況，要設(shè)置確保泵在最低流量下正常運(yùn)轉(zhuǎn)的小流量

線。通入此線的流量應(yīng)依揚(yáng)程、液體種類等使用條件確定，通?？刂茰厣??10℃左右

小流量線不要接至泵的吸入管，而應(yīng)接至吸入罐或其它系統(tǒng)上

泵的最小流量線

平衡線

在輸送在常溫下飽和蒸汽壓高于大氣壓的液體或處于泡點(diǎn)狀態(tài)的液體時(shí).，為防止進(jìn)泵液體產(chǎn)生蒸汽或有汽泡進(jìn)入泵內(nèi)引

起汽蝕而設(shè)平衡線。平衡線是由泵入口接至吸入罐的汽相段。汽泡靠比重差向上返回吸入罐。特別是立式泵，由于氣體容易

集聚在泵內(nèi)，所以平衡管被廣泛采用。使用這種輔助管道時(shí)，汽泡僅僅靠自身密度差而移動(dòng)，所以要由泵向罐上坡，接到吸

入罐的氣相部位

泵吸入口平衡線示例

旁通線

啟動(dòng)高揚(yáng)程的泵時(shí)，出口閥單方向受壓過(guò)大，不易打開，若強(qiáng)制打開將有損壞閥桿、閥座的危險(xiǎn)。在出口閥的前后設(shè)帶

“

-a

泵的旁通線

防凝線

輸送在常溫下凝固的高凝固點(diǎn)的液體時(shí)，其備用泵和管道應(yīng)設(shè)防凝線，以免備用泵和管道堵塞

一般設(shè)兩根防凝線，其中一根從泵出口切斷閥后接至止回閥前，另一根防凝線是從泵出口切斷閥后接至泵入口切斷閥前

防凝線的安裝，應(yīng)使泵進(jìn)出口管道的“死角”最少，必要時(shí)可對(duì)防凝線加伴熱管

泵的防凝管道

泵的輔助管道

泵的軸承一般需要冷卻水冷卻，或者需要沖洗水把漏出的液體洗掉，以免獷散于大氣；有時(shí)還需要潤(rùn)滑油或密封液，這

些管道叫泵的輔助管道

一般在帶控制點(diǎn)流程圖上畫出。泵的輔助管道常繪成透視圖

在開車前就應(yīng)把這些輔助管道安裝好，并進(jìn)行檢查

冷卻水管要設(shè)檢流器或漏斗，以觀察水流情況；冷卻水管要注意防凍

放空和放凈

離心泵的泵體上部常設(shè)有放空口，用絲堵堵死

離心泵的底部設(shè)有放凈口，亦用絲堵堵塞

其它形式的泵亦要有合適的放空和放凈口，用絲堵堵塞

3.壓縮機(jī)的管道設(shè)計(jì)

壓縮機(jī)容量大，壓力高。所以，壓縮機(jī)管道的布置不論從操作、維修或安全方面，都必須充分考慮

1）往復(fù)式壓縮機(jī)的管道設(shè)計(jì)

2）離心式壓縮機(jī)的管道設(shè)計(jì)

3）壓縮機(jī)的輔助管道設(shè)計(jì)

往復(fù)式壓縮機(jī)的管道設(shè)計(jì)

為減少氣體壓力脈動(dòng)，可在壓縮機(jī)管道上安裝孔板或裝設(shè)緩沖罐。最有效的辦法是在壓縮機(jī)的吸入口和排出口都安裝緩

沖罐，它的位置越接近壓縮機(jī)的管嘴越好，最好能直接與壓縮機(jī)出入口相接

管道設(shè)計(jì)時(shí)必須加大管道支架的剛性，增多支架數(shù)量，這對(duì)處理氣體壓力脈動(dòng)是必要的

其它管道不可與壓縮機(jī)管道合用一個(gè)支架，以免傳遞振動(dòng)

壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)要充分了解，壓縮機(jī)的管道不得妨礙操作和解體檢修

若壓縮機(jī)和被壓縮的氣體用水冷卻時(shí)，先將水接往后冷器，然后接往中間冷卻器，最后至冷卻汽缸夾套，以充分利用冷

卻水

要減少壓縮機(jī)的機(jī)械振動(dòng)，就要盡量減少管道彎頭的個(gè)數(shù)和采用曲率半徑較大的彎頭

為避免產(chǎn)生共振，壓縮機(jī)管道的固有頻率與壓縮機(jī)的工作頻率間的比例有一定的要求

要防止凝液進(jìn)入壓縮機(jī)氣缸，必須在各段吸入口前設(shè)吸入罐或凝液分離罐，除去凝液

壓縮機(jī)的入口管應(yīng)盡量地短而直。凝液分離罐要盡量靠近壓縮機(jī)入口

離心式壓縮機(jī)的管道設(shè)計(jì)

離心式壓縮機(jī)是連續(xù)排氣的，幾乎可以不考慮振動(dòng)。但由于氣體密度小，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高，又為多級(jí)式，故軸的找正要求非

常高

壓縮機(jī)的管道在盡可能不妨礙美觀的條件下可采用彎管，雖稍微增加管長(zhǎng)，但對(duì)壓降影響不大

根據(jù)管道熱膨脹所產(chǎn)生的位移量、方向、應(yīng)力和力矩來(lái)考慮約束點(diǎn)的位置和限位支架的形式

使用限位支架時(shí)因有制造誤差和安裝誤差，所以，限位支架的節(jié)點(diǎn)最好是可調(diào)的，以消除誤差

吸入管上，為防止凝液進(jìn)入機(jī)內(nèi)而設(shè)分離器，同樣在各壓縮段也要防凝液進(jìn)入；停車時(shí)要防止出口管中的凝液回流入壓

縮機(jī)。止回閥要采用阻力小的特殊形式。壓縮機(jī)吸入管的直管段長(zhǎng)度至少為直徑的兩倍，變徑管角度為8?12°

壓縮機(jī)的輔助管道設(shè)計(jì)

壓縮機(jī)的輔助管道有冷卻水、潤(rùn)滑油、密封油、洗滌油、氣體平衡管、放空管等

密封油、潤(rùn)滑油，還有油冷卻器的冷卻水管和冬天貯罐保溫用的蒸汽管油管使用前必須進(jìn)行充分的清洗

當(dāng)壓縮機(jī)用蒸汽透平驅(qū)動(dòng)時(shí)，需要蒸汽管道，蒸汽溫度高，壓力高，所以要特別注意熱應(yīng)力

3.1.3.4具有特殊要求的管道設(shè)計(jì)

1.汽液兩相流動(dòng)的管道設(shè)計(jì)

對(duì)于單相流動(dòng)的流體管道，它是以截止閥或調(diào)節(jié)閥等進(jìn)行調(diào)節(jié)，并通過(guò)孔板進(jìn)行測(cè)量，而汽液兩相流體的流動(dòng)則是完全

不同的問(wèn)題。管道中同時(shí)通過(guò)汽液兩相的流體，儀表不能計(jì)量，也不能靠閥門調(diào)節(jié)

由于汽液兩相流體流動(dòng)，當(dāng)汽體和液體以不同流速流動(dòng)時(shí)可能形成各種流動(dòng)形式，例如分散流；環(huán)狀流；波狀流；塞狀

流等等。在工程計(jì)算中必須確定流動(dòng)形式。在不允許有壓力波動(dòng)的操作中，不應(yīng)形成塞狀流

一般對(duì)兩相流的進(jìn)出口管道的布置采用對(duì)稱的管道使流體平均分配到各支管。所謂對(duì)稱的管道，即不管分為多少支路，

只要按照每一路壓降相等的方法設(shè)計(jì)的管道就是對(duì)稱管道。這就是用對(duì)稱布置管道解決兩相流動(dòng)的分配問(wèn)題

由于兩相流通過(guò)同一管道時(shí)，汽體流動(dòng)比液體快，在光滑的轉(zhuǎn)彎處液體有沿著管壁流動(dòng)的趨勢(shì)，因此彎頭和集合管垂直

為“好”；彎頭與集合管平行為“劣”；T型管與集合管連接為“可以”

對(duì)于加熱爐，由于入口全部是液體，而出口是汽液兩相流動(dòng)。被加熱介質(zhì)由入口聯(lián)箱分為四股，每個(gè)支管在爐前都有調(diào)

節(jié)流量用的截止閥和計(jì)量孔板：爐后有測(cè)溫儀表。運(yùn)行時(shí)，要求保證每支管的流量相同，出口溫度達(dá)到設(shè)計(jì)值。有的設(shè)計(jì)者

一見到兩相流動(dòng)就考慮設(shè)置對(duì)稱管道，但在這里卻沒(méi)有必要，因?yàn)槿肟谌渴且后w，又考慮了流量控制措施（用截止閥調(diào)節(jié)

流量，流量計(jì)指示流量），能保證液體能均勻地進(jìn)入各支管，它也必然均勻地從加熱爐流出。因此，在測(cè)溫儀表后可不設(shè)置

對(duì)稱管道。在這種情況下，只有在非常低的壓力下才考慮對(duì)稱管道，如原油加熱爐。在較高壓力的配管設(shè)計(jì)時(shí)，多根出口管

道應(yīng)采用最經(jīng)濟(jì)的匯流方式。因此，配管設(shè)計(jì)人員在遇到必須考慮對(duì)稱管道時(shí)要慎重對(duì)待；尤其在加熱爐出口，更要慎重。

2.平衡液體的管道設(shè)計(jì)

對(duì)平衡液體的管道設(shè)計(jì)要特別注意。平衡液體在一定的壓力和溫度下處于泡點(diǎn)。若管道系統(tǒng)內(nèi)引起很小的壓降，平衡液

體就開始閃蒸，產(chǎn)生兩相流體流動(dòng)，增加流體線速度，使流體的控制變得困難，并難于計(jì)量。平衡液體和閃蒸液體管道安裝

的基本原則是維持壓降最小，管道的垂直上升段要設(shè)在測(cè)量和控制設(shè)施之后

3.熱油汽旁路

對(duì)于分儲(chǔ)塔而言，塔頂油汽線連到空冷器（或管殼式換熱設(shè)備）經(jīng)冷凝后到塔頂貯罐。為保持貯雄壓力，要裝一個(gè)熱油

汽旁路，旁路上要設(shè)壓力控制閥，使貯罐壓力達(dá)到所需值。旁路上不允許有袋形管道。壓力控制閥裝在罐頂上，使凝液能連

續(xù)地在旁路管道流動(dòng)

4.冷凝器的液封

在重力回流冷凝系統(tǒng)中設(shè)置液封管可以防止冷凝液出口管道中的汽相倒流。它還可以用來(lái)控制冷凝器中的液位。如果重

力回流管的終端為立管，管道設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)防止液封管因虹吸而抽空的現(xiàn)象

3.1.4管道應(yīng)力分析

3.1.4.1管道的載荷和應(yīng)力

L載荷

均布載荷：作用于管道的載荷有管內(nèi)介質(zhì)產(chǎn)生的壓力，管子質(zhì)量（包括管內(nèi)介質(zhì)、保溫材料等）產(chǎn)生的

集中載荷：閥門、三通、法蘭等管件質(zhì)量產(chǎn)生的

熱載荷：管道溫度變化熱脹冷縮受約束產(chǎn)生的

安裝殘余應(yīng)力：管道安裝施工時(shí)各部分尺寸誤差產(chǎn)生

與管道連接的設(shè)備變位或其它原因的管端位移引起管系變形而產(chǎn)生的載荷

動(dòng)載荷：管內(nèi)介質(zhì)壓力脈動(dòng)引起的管道振動(dòng)以及液擊產(chǎn)生的沖擊波等

隨機(jī)載荷：風(fēng)載荷，地震載荷等

根據(jù)載荷的性質(zhì)

-靜力載荷：指緩慢、毫無(wú)振動(dòng)地加到管道上的載荷，它的大小和位置與時(shí)間無(wú)關(guān)，或者是極為緩慢地變化

自限性載荷：指管道由于結(jié)構(gòu)變形受約束所產(chǎn)生的載荷。只要管材塑性良好，初次施加自限性載荷不會(huì)直接導(dǎo)致破壞

非自限性載荷：指外力載荷，例如介質(zhì)內(nèi)壓非自限性載荷超過(guò)一定的限度，就會(huì)直接導(dǎo)致破壞

二動(dòng)力載荷：指隨時(shí)間有迅速變化的載荷

載荷的分類

?一般管道靜力計(jì)算主要考慮的載荷有

壓力載荷：介質(zhì)內(nèi)壓力

機(jī)械載荷（持續(xù)外載）：管道自身質(zhì)量、支吊架反力和其它外載

位移載荷（熱載荷）：熱脹冷縮和端點(diǎn)附加位移

2.應(yīng)力分類

管道在壓力載荷、持續(xù)外載及熱載荷等作用下，在整個(gè)管路或某些局部區(qū)域產(chǎn)生不同性質(zhì)的應(yīng)力

壓力管道的應(yīng)力

?一次應(yīng)力：是由于外載荷作用而在管道內(nèi)部產(chǎn)生的正應(yīng)力或剪應(yīng)力

a.—?次總體薄膜應(yīng)力

b.一次彎曲應(yīng)力

c.一次局部薄膜應(yīng)力

?二次應(yīng)力：主要考慮的是由于熱脹冷縮以及其它位移受約束而產(chǎn)生的應(yīng)力

?峰值應(yīng)力：是由于載荷、結(jié)構(gòu)形狀的局部突變而引起的局部應(yīng)力集中的最高應(yīng)力值

3.1.4.2管道應(yīng)力許用值及安全性的判據(jù)

壓力管道的靜力分析，主要考慮內(nèi)壓，持續(xù)外載和熱載荷的作用

1.由內(nèi)壓和持續(xù)外載在管道中引起的應(yīng)力屬于一次應(yīng)力，它的基本特征是沒(méi)有自限性

2.熱載荷在管道中引起的應(yīng)力屬于二次應(yīng)力，它的特征是有自限性

3.管道的局部形狀突變等原因會(huì)造成峰值應(yīng)力，峰值應(yīng)力的特征是結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生任何顯著的變形

一次應(yīng)力：極限載荷準(zhǔn)則來(lái)規(guī)定其許用應(yīng)力值

二次應(yīng)力：安定性準(zhǔn)則來(lái)限定其許用范圍

一次應(yīng)力

根據(jù)極限載荷準(zhǔn)則來(lái)規(guī)定其許用應(yīng)力值，這是一個(gè)防止結(jié)構(gòu)過(guò)度變形的準(zhǔn)則

極限載荷法認(rèn)為，一旦在某結(jié)構(gòu)單元的整個(gè)截面上發(fā)生屈服，該結(jié)構(gòu)就達(dá)到極限狀態(tài)，不能再承擔(dān)任何附加載荷。結(jié)構(gòu)

在極限狀態(tài)下承受的外載荷稱之為極限載荷

一次彎曲應(yīng)力和一次局部薄膜應(yīng)力可以比一次總體薄膜應(yīng)力有較高的許用應(yīng)力值

二次應(yīng)力

采用安定性準(zhǔn)則來(lái)限定其許用范圍

安定性是指結(jié)構(gòu)在載荷（包括熱載荷）反復(fù)變化的過(guò)程中，不發(fā)生塑性變形的連續(xù)循環(huán)。對(duì)管道熱脹二次應(yīng)力的限定,

是控制冷、熱態(tài)的應(yīng)變?cè)谝欢ǖ膽?yīng)力范圍和控制一定的交變次數(shù)，以保證管道安全運(yùn)行而不產(chǎn)生疲勞破壞

鋼材在20C時(shí)的基本許用應(yīng)力［。］取

［o］=ob/3和［。］=。s/1.5二者中的較小值。

式中。b為材料20℃時(shí)的強(qiáng)度極限

os為材料20℃時(shí)的屈服極限

鋼材在工作溫度時(shí)的基本許用應(yīng)力[。1t取

[0]t=。i/3和[。]'=二者中的較小值

式中。、為材料在工作溫度下的強(qiáng)度極限

。:為材料在工作溫度下的屈服極限

一次應(yīng)力的驗(yàn)算

內(nèi)壓折算應(yīng)力驗(yàn)算：內(nèi)壓折算應(yīng)力是由內(nèi)壓在管壁上產(chǎn)生的三個(gè)互相垂直的主應(yīng)力(內(nèi)壓環(huán)向應(yīng)力，內(nèi)壓軸向應(yīng)力和內(nèi)

壓徑向應(yīng)力)，按最大剪應(yīng)力理論和以管壁平均應(yīng)力為基礎(chǔ)導(dǎo)出的當(dāng)量應(yīng)力，內(nèi)壓折算應(yīng)力不得超過(guò)鋼材在工作溫度下的基

本許用應(yīng)力

。加wor

。如一一內(nèi)壓和持續(xù)外載合成的軸向應(yīng)力

內(nèi)壓和持續(xù)外載合成的軸向應(yīng)力驗(yàn)算：在持續(xù)外載作用下，管壁上產(chǎn)生持續(xù)外載軸向應(yīng)力、彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，其中

外載產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力一般很小，可以認(rèn)為彎扭合成應(yīng)力的方向基本上是沿軸向的。內(nèi)壓和持續(xù)外載合成的軸向應(yīng)力(包括內(nèi)

壓軸向應(yīng)力、持續(xù)外載軸向應(yīng)力和彎扭合成應(yīng)力)也不得大于材料在工作溫度下的基本許用應(yīng)力

。的W[。]'

。山——內(nèi)壓和持續(xù)外載合成的軸向應(yīng)力

二次應(yīng)力的許用應(yīng)力范圍

對(duì)二次應(yīng)力的限定，并不是一個(gè)時(shí)期的應(yīng)力水平，而是采用許用應(yīng)力范圍和控制一定的交變循環(huán)次數(shù)

管系在內(nèi)壓、持續(xù)外載、熱載荷等作用下產(chǎn)生的一次應(yīng)力加二次應(yīng)力的許用應(yīng)力范圍為

1.25f([a]+[o]l)

單獨(dú)計(jì)算二次熱脹應(yīng)力的許用范圍為

f[1.25([0]+[o]')-o,hl]

f為交變次數(shù)N對(duì)許用應(yīng)力范圍的修正系數(shù),

NV7000次時(shí)，f=1.0；Ne7000次時(shí),f=0.9

3.1.4.3承受內(nèi)壓管子的強(qiáng)度計(jì)算

1.承受內(nèi)壓管子的強(qiáng)度分析

。產(chǎn)PD../2S

oz=PD?2/4s(Dn+s)

。,=P/2

管壁上的三個(gè)主應(yīng)力服從關(guān)系式。

最大剪應(yīng)力強(qiáng)度理論，強(qiáng)度條件為。e=。

理論壁厚公式S>PD./2［。］小-P

S?PD./2［。］P+P

D"：內(nèi)徑

A：外徑

P：管內(nèi)介質(zhì)壓力

S:管子壁厚

0：焊縫系數(shù)

2.管子壁厚計(jì)算

承受內(nèi)壓管子理論壁厚公式

1.通常按管子外徑確定時(shí)為S=PD,/2［。］<t>+P

2,若按管子內(nèi)徑確定時(shí)為S=PD0/2[o]<i>-P

式中S一一管子理論壁厚，mm；<!>一一焊縫系數(shù)；P——管子的設(shè)計(jì)工作壓力，MPa；

[?]一一管子材料在設(shè)計(jì)溫度下的基本許用應(yīng)力，MPa。D.、D“的單位均為mm

管子理論壁厚公式實(shí)際上就是圓筒形壓力容器的理論壁厚公式

管子理論壁厚，是按照強(qiáng)度條件確定的承受內(nèi)壓所需的最小管子壁厚。工程使用的管道壁厚還需考慮管子由于制造工藝

等方面造成強(qiáng)度削弱的因素。其管子壁厚計(jì)算公式為

Si=Si+C

S.——管子計(jì)算壁厚，mm；C一一管子壁厚附加值，mm

焊縫系數(shù)

無(wú)縫鋼管，0=1.0

對(duì)單面焊接的螺旋焊接鋼管，*=0.6

縱縫焊接鋼管，參照《鋼制壓力容器》的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選取

此焊縫系數(shù)是指焊接鋼管的焊縫（如水管，煤氣管等）

此焊縫系數(shù)反映焊接鋼管的縱焊縫和螺旋焊縫對(duì)鋼管強(qiáng)度的削弱（如水管，煤氣管等）

壁厚附加量C

c=c,+a

Ci-----管子壁厚負(fù)偏差、彎管減薄量的附加值，mm

C2——管子腐蝕、磨損減薄量的附加值，mm

壁厚負(fù)偏差：管子計(jì)算壁厚中必須計(jì)入管子壁厚負(fù)偏差的附加值

C=aSi/(100-a)

a為管子壁厚負(fù)偏差百分?jǐn)?shù)

對(duì)于采用鋼板或鋼帶卷制的焊接鋼管，其壁厚S負(fù)偏差就是鋼板、鋼帶的允許負(fù)偏差

腐蝕速度小于0.05mm/a時(shí)，單面腐蝕取a=1?1.5mm,雙面腐蝕取&=2?2.5mm

當(dāng)管子外面涂防腐油漆時(shí)，可認(rèn)為是單面腐蝕，當(dāng)管子內(nèi)外壁均有較嚴(yán)重腐蝕時(shí)，則認(rèn)為是雙面腐蝕

負(fù)偏差a(%)

鋼管種類壁厚mm

普通高級(jí)

W201512.5

碳素鋼和低合金鋼

>2012.510

W101512.5

不銹鋼

>10—202015

3.彎管壁厚計(jì)算

采用直管彎制成彎管后，壁厚是有變化的

彎管外側(cè)壁的實(shí)際環(huán)向應(yīng)力仍比直管大，內(nèi)側(cè)壁的環(huán)向應(yīng)力則比直管小■且應(yīng)力值與彎管的彎曲半徑R有關(guān)。而彎管的

徑向應(yīng)力與直管相同，沒(méi)有變化

彎制彎管的管子理論壁厚公式

S『Si(1+D./4R)

S?=[PD./2[o]<i>+P](1+D./4R)

SM——彎管理論計(jì)算壁厚，mm；R一一彎管彎曲半徑，mm

彎制彎管時(shí)，管子橫截面的外側(cè)受拉，內(nèi)側(cè)受壓而呈扁園。不圓度的表達(dá)式為

Tu=(D??-D?,?)/D??X100%

，彎管不園度(%)；Da、、以“分別為彎管橫截面最大和最小外徑，mm

我國(guó)的GB50235-97《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》對(duì)彎制彎管Tu的規(guī)定為高壓管道不超過(guò)5%,中、低壓管道不

超過(guò)8%

4.焊制三通壁厚計(jì)算

三通處曲率半徑發(fā)生突然變化以及方向的改變，導(dǎo)致主支管接管處出現(xiàn)相當(dāng)大的應(yīng)力集中，這種應(yīng)力集中現(xiàn)象只發(fā)生在

局部區(qū)域，離接管處稍遠(yuǎn)就很快衰減。只要將接管處的主管或支管加厚或主、支管同時(shí)加厚，或采用補(bǔ)強(qiáng)的方法，滿足強(qiáng)度

要求

三通主管和支管的理論壁厚公式分別

Si,=[PD./2[a]*+P]Sld=Si,d./D.

S?一一三通主管理論計(jì)算壁厚，mm；Sid——支管理論壁厚，mm；d.——支管外徑，mm；.<|>——強(qiáng)度削弱系數(shù)，對(duì)于單

筋、蝶式等局部補(bǔ)強(qiáng)的三通，4>=0.9

適用于D.W660mm；支管內(nèi)徑與主管內(nèi)徑之比d?/D?>0.8；主管外徑與內(nèi)徑之比S=D./D”的取值范圍在1.05WBW1.5的

焊制三通。焊制三通所用管子為無(wú)縫鋼管(否則應(yīng)考慮焊縫系數(shù))。焊制三通長(zhǎng)度一般取3.5D,,高度一般取1.7D.

3.1.4.4管系的熱應(yīng)力

1.管系的熱應(yīng)力概念

壓力管道系統(tǒng)必須考慮由持續(xù)外載與熱載荷所引起的一次應(yīng)力和二次應(yīng)力，以便對(duì)管系進(jìn)行應(yīng)力驗(yàn)算

管道有熱脹冷縮的性質(zhì)，如果溫度變化時(shí)，管道不受外界的限制而完全自由地伸縮，這時(shí)管道中并不產(chǎn)生熱應(yīng)力。如果

管道受到約束，溫度變化時(shí)不能自由地膨脹或收縮，這時(shí)管道將產(chǎn)生熱應(yīng)力，或稱熱脹應(yīng)力

CB5

P=(AL,/L)EA=aAtEA

o=P/A=aAtE

管中的熱應(yīng)力。

管道工作溫度大于安裝溫度時(shí)熱應(yīng)力為壓應(yīng)力；工作溫度小于安裝溫度則熱應(yīng)力為拉應(yīng)力

2.管道熱應(yīng)力的計(jì)算

直線管道中熱應(yīng)力很大，并將對(duì)管端設(shè)備產(chǎn)生很大的推力，造成油罐局部變形甚至破壞

直線管道的熱脹應(yīng)力大小與管道長(zhǎng)度和截面積無(wú)關(guān)，而僅與材料熱膨脹系數(shù)和溫度變化有關(guān)

例如，設(shè)某油罐進(jìn)出油管線為6159X4.5鋼管，如圖6.17。管材為20鋼，操作溫度100℃,安裝溫度O'C,求管中熱應(yīng)

力和管子對(duì)油罐的推力

查20鋼a=12.2X10VC；E=2.0X105MPa

管子截面積A=2.17X10W

溫度變化At=(100-0)=100℃

則管中熱應(yīng)力o=aAtE=244Mpa