壓力管道設計規定壓力管道安全技術監察規程(工業管道)(TSG D0001-2009)

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依據壓力管道安全技術監察規程(工業管道)(TSG D0001-2009)對設計方面的規定如下:


第三十五條 管道的設計單位應當取得相應的設計許可證書。

管道工程設計應當符合本規程以及GB/T20801的要求(包括使用單位規定的附加要求),保證所設計的管道能夠安全、持續、穩定、正常地生產運行。

第三十六條 管道設計文件一般包括圖紙目錄和管道材料等級表、管道數據表(參見附件C)和設備布置圖、管道平面布置圖、軸測圖、強度計算書、管道應力分析書,必要時還應當包括施工安裝證明書。

第三十七條 管道工程規定至少應當包括以下內容:

(一).管道材料等級表、防腐處理、隔熱要求、吹掃與清洗、管道涂色要求;(二).管道元件技術條件;(三).工程設計選用管道元件時,應當考慮工程設計壽命的要求;(四).管道制作與安裝(包括焊接)技術條件;(五).試驗和檢驗要求。

第三十八條 管道圖紙目錄和管道平面布置圖上應當加蓋設計單位設計許可印章。

第三十九條 管道數據表、管道材料等級表、設備布置圖、管道平面布置圖、強度計算書和管道應力分析計算書等主要設計圖樣和文件,應當有設計、校核、審核三級簽字。GC1級管道的管道材料等級表和管道應力分析計算書還應當有設計審定人簽字。

第四十條 管道設計壓力應當不小于在操作中可能遇到的最苛刻的壓力與溫度組合工況的壓力。

管道操作工況超過設計條件時,應當符合GB/T20801關于允許超壓的規定。

第四十一條 管道組成件適用壓力的選用應當符合以下要求:

(一).法蘭、閥門等管道元件的適用壓力,符合相關標準所規定的對應于設計溫度的壓力—溫度額定值的規定;(二).直管、斜接彎頭、彎管、盲板、非標法蘭以及支管連接管件的適用壓力按照GB/T20801進行計算確定;(三).承插和螺紋管件的適用壓力按照相關標準規定的直管壁厚確定;(四).對焊管件和支管座的適用壓力按照GB/T20801計算確定,無法進行計算時,可以由驗證試驗確定。不能按照本條(一)-(四)項確定適用壓力的管道組成件,也可以根據使用經驗、應力分析、型式試驗等方法確定其適用壓力,但需通過國家質檢總局委托的技術組織或者技術機構的技術評審。

第四十二條 管道設計溫度應當按照操作中可能遇到的最苛刻的壓力與溫度組合工況的溫度確定。

第四十三條 環境溫度低于0℃時,應當有防止切斷閥、控制閥、安全保護裝置和其他管道組成件的活動部件外表面結冰的措施。

第四十四條 當金屬管道外壁溫度受大氣環境條件影響,壓力管道設計時所考慮的最低環境溫度,可以按照該地區氣象資料,取歷年來月平均最低氣溫的最低值(注9)。

注9:月平均最低氣溫是指當月各天的最低氣溫值相加后除以當月的天數。

第四十五條 管道組成件的強度計算應當符合GB/T20801的規定。凡是與機泵類等動設備相連,或者在高溫、高壓下使用,或者循環當量婁大于7000,以及工程設計中有嚴格要求的管道,都應當進行管道應力分析。

第四十六條 管道應力分析中應當考慮以下各類荷載的影響以及其他原因產生的荷載和作用力的相關作用:

(一).介質壓力、管道自重(包括隔熱層、管道組成件以及介質重量)等持久荷載;(二).風荷載、地震荷載以及由于閥門關閉引起的壓力適時升高、泄放閥打開時對管道的沖擊反力等臨時荷載。(三).溫差荷載、固定支吊架或者端點位移對管道的交變或者非交變荷載。

第四十七條 管道軸向應符合以下要求:

(一).持久荷載組合工況下的管道軸向應力小于或者等于最高工作溫度下的材料許用應力;(二).持久荷載和必須考慮的臨時荷載組合工況下的管道軸向應力小于或者等于1.33倍最高工作溫度下的材料許用應力。

第四十八條 管道組成件的最小厚度應當考慮包括腐蝕、沖蝕、螺紋深度或者溝槽深度所需的裕量。為了防止由于支承、結冰、回填、運輸、裝卸或者其他原因引起的附加荷載而產生超載應力,造成損壞、垮塌或者失穩,必要時,應當增加管壁厚度。

第五十條 確定金屬許用應力S的基準見表3。

表3  確定金屬許用應力S的基準

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注10:A級碳素結構鋼許用應力,為表3各列最低值乘以0.92。

注11:對于法蘭或者其他有微量永久變形就經可能引起泄漏或者故障的場合不能采用。

第五十一條 管道組成件的設計和選用應當符合GB/T20801的規定。

第五十二條 壓力管道的法蘭、墊片、緊固件的設計應當遵照HG 20592~20635-1997《鋼制管法蘭、墊片、緊固件》等相關標準的規定。

第五十三條 為了保證法蘭接頭的密封要求,設計時應當遵循以下原則:

(一).平焊法蘭不得用于溫度頻繁變化的管道,特別是法蘭未做隔熱的場合;(二).劇烈循環工況的管道采用法蘭連接時選用帶頸對焊法蘭;(三).脹接法蘭、螺紋法蘭不得用于GC1級管道和腐蝕性極強的環境中;(四).擴口翻邊法蘭不得用于劇烈循環工況;(五).法蘭連接的緊固件符合預緊與操作條件下墊片的密封要求,低強度緊固件不得用于劇烈循環工況下的法蘭接頭;(六).墊片根據流體性質、使用溫度、壓力以及法蘭密封面等因素選用,墊片的密封荷載與法蘭的壓力等級、密封面型式和表面粗糙度以及緊固件相匹配;(七).GC1級管道以及有毒、可燃介質管道,規定其法蘭接頭的緊固載荷和緊固程序,確保法蘭接頭的密封性能。

第五十四條 管道支吊架的設計和選用應當符合GB/T20801的規定。設計時應當遵循以下原則:

(一).確保所有管道支吊架具有足夠的強度和剛度;(二).管道支吊架與管道連接構件的設計,保證連接處不會產生過大的局部彎曲應力,并且不會使管子變形,循環荷載的場合,能夠減小連接處的應力集中。

第五十五條 可燃、有毒或者有腐蝕性的有害介質的排放處理,應當符合國家有關規定。

第五十六條 對介質毒性為極度危害或者高度危害以及可燃流體的管道系統,在安裝施工完成后應當進行泄漏試驗。泄漏試驗的具體要求應當在設計文件上做出規定。

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