tsg d0001-2009 ppt 壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程-工業(yè)管道

1、2024/3/30,1,TSG D0001-2009 壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程工業(yè)管道設(shè)計,應(yīng)道宴 全國壓力管道標(biāo)準(zhǔn)化分技術(shù)委員會021-62498849(o)62489867(Fax)13701915592 e-mail:ying-dy@163.com,2024/3/30,2,第三章 設(shè)計(35-56),35-39;設(shè)計許可35設(shè)計文件36-3940-56主

2、要的安全設(shè)計準(zhǔn)則,2024/3/30,3,設(shè)計許可,第三十五條 管道的設(shè)計單位應(yīng)當(dāng)取得相應(yīng)的設(shè)計許可證書。TSG R1001-08壓力容器壓力管道設(shè)計許可規(guī)則 GC1GC2GC3,2024/3/30,4,設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),管道工程設(shè)計應(yīng)當(dāng)符合本規(guī)程以及GB/T 20801的要求（包括使用單位規(guī)定的附加要求）;管規(guī)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)(合格評定);(total 61-65)最低、基本安全要求;(total 21)與其他標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系(total 6

3、6-75),2024/3/30,5,設(shè)計文件36,第三十六條 管道設(shè)計文件一般包括圖紙目錄管道材料等級表、管道數(shù)據(jù)表（參見附件C）設(shè)備布置圖、管道平面布置圖、軸測圖、強(qiáng)度計算書(管;攴管連接)、管道應(yīng)力分析書，必要時還應(yīng)當(dāng)包括施工安裝說明書。,2024/3/30,6,設(shè)計文件37,第三十七條 管道工程規(guī)定至少應(yīng)當(dāng)包括以下內(nèi)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(shù)條件

4、；(三)工程設(shè)計選用管道元件時，應(yīng)當(dāng)考慮工程設(shè)計壽命的要求；(四)管道制作與安裝（包括焊接）技術(shù)條件；(五)試驗和檢驗要求。,2024/3/30,7,設(shè)計文件的蓋章和簽署38,39,第三十八條 管道圖紙目錄和管道平面布置圖上應(yīng)當(dāng)加蓋設(shè)計單位設(shè)計許可印章。第三十九條 管道數(shù)據(jù)表、管道材料等級表、設(shè)備布置圖、管道平面布置圖、強(qiáng)度計算書和管道應(yīng)力分析計算書等主要設(shè)計圖樣和文件，應(yīng)當(dāng)有設(shè)計、校核、審核三級簽字 。GC1級管道的管道

5、材料等級表和管道應(yīng)力分析計算書還應(yīng)當(dāng)有設(shè)計審定人簽字。,2024/3/30,8,設(shè)計壓力,第四十條 管道設(shè)計壓力應(yīng)當(dāng)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。 1.最苛刻的壓力與溫度組合=壁厚或PN最高 2.壓力與溫度組合管道操作工況超過設(shè)計條件時，應(yīng)當(dāng)符合GB/T 20801關(guān)于允許超壓的規(guī)定。 超壓或超溫幅度----時間,2024/3/30,9,管道元件壓力設(shè)計準(zhǔn)則(41),管道元件的MAWP

6、1.標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的對應(yīng)于設(shè)計溫度的壓力—溫度額定值 2. 應(yīng)力計算確定3.由驗證試驗確定 4.其他方法,2024/3/30,10,管道元件壓力設(shè)計準(zhǔn)則(41),(一)法蘭、閥門等管道元件的適用壓力，符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的對應(yīng)于設(shè)計溫度的壓力—溫度額定值的規(guī)定；(二)直管、斜接彎頭、彎管、盲板、非標(biāo)法蘭以及支管連接管件的適用壓力按照GB/T 20801進(jìn)行計算確定；(三)承插和螺紋管件的適用壓力按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的直管壁厚確定；(

7、四)對焊管件和支管座(GB19326)的適用壓力按照GB/T 20801計算確定，無法進(jìn)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(jù)使用經(jīng)驗、應(yīng)力分析、型式試驗等方法確定其適用壓力，但需通過國家質(zhì)檢總局委托的技術(shù)組織或者技術(shù)機(jī)構(gòu)的技術(shù)評審。,2024/3/30,11,管道壓力設(shè)計一般規(guī)律,1.法蘭、閥門MAWP ------壓力—溫度額定值2.直管、斜接彎頭、彎管、支管連接MAWP

8、------選定厚度后校核計算確定3.標(biāo)準(zhǔn)承插、螺紋管件和支管座MAWP -----直管等強(qiáng)度(不低于)4.對焊管件MAWP -----直管等強(qiáng)度+驗證試驗5.管道設(shè)計壓力≤1,2,3,4的最小MAWP6.支管連接和非金屬閥座可例外,2024/3/30,12,設(shè)計溫度42,第四十二條 管道設(shè)計溫度應(yīng)當(dāng)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。 最苛刻的壓力與溫度組合中的溫度 設(shè)計溫度不同

9、于最高工作溫度 設(shè)計溫度不同于最低工作溫度 設(shè)計溫度不同于環(huán)境溫度,2024/3/30,13,環(huán)境低溫43,44,第四十三條 環(huán)境溫度低于0℃時，應(yīng)當(dāng)有防止切斷閥、控制閥、安全保護(hù)裝置和其他管道組成件的活動部件外表面結(jié)冰的措施。第四十四條 當(dāng)金屬管道外壁溫度受大氣環(huán)境條件影響，壓力管道設(shè)計時所考慮的最低環(huán)境溫度，可以按照該地區(qū)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(dāng)月各

10、天的最低氣溫值相加后除以當(dāng)月的天數(shù)。,2024/3/30,14,管道應(yīng)力分析 45,凡是與機(jī)API618、泵類等動設(shè)備相連，(換熱器,API661空冷器)或者在高溫(400℃)、高壓下使用，或者循環(huán)當(dāng)量數(shù)大于7000，以及工程設(shè)計中有嚴(yán)格要求的管道 (工程公司要求),2024/3/30,15,2024/3/30,16,,2024/3/30,17,2024/3/30,18,管道應(yīng)力分析中荷載和作用力46,第四十六條 管道應(yīng)力分析中

11、應(yīng)當(dāng)考慮以下各類荷載的影響以及其他原因產(chǎn)生的荷載和作用力的相關(guān)作用：(一)介質(zhì)壓力、管道自重（包括隔熱層、管道組成件以及介質(zhì)重量）等持久荷載；(二)風(fēng)荷載、地震荷載以及由于閥門關(guān)閉引起的壓力短時升高、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。,2024/3/30,19,管道軸向應(yīng)力的判據(jù)47,第四十七條 管道軸向應(yīng)力應(yīng)當(dāng)符合以下要求：(一)持久荷載組合工況下的

12、 管道軸向應(yīng)力小于或等于最高工作溫度下的材料許用應(yīng)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(yīng)力小于或者等于1.33倍最高工作溫度下的材料許用應(yīng)力。,2024/3/30,20,管道軸向應(yīng)力的判據(jù)47,(三)交變或者非交變荷載下 由位移引起的應(yīng)力范圍小于或者等于柔性分析的許用應(yīng)力范圍(GB20801.3-06 7.3.3.2),2024/3/30,21,壁厚裕量 48,第四十八條

13、 管道設(shè)計應(yīng)當(dāng)有足夠的腐蝕裕量。腐蝕裕量應(yīng)當(dāng)根據(jù)預(yù)期的管道使用壽命和介質(zhì)對材料的腐蝕速率確定，并且還應(yīng)當(dāng)考慮介質(zhì)流動時對管道或者受壓元件的沖蝕量和局部腐蝕以及應(yīng)力腐蝕對管道的影響，以滿足管道安全運(yùn)行的要求。,2024/3/30,22,最小厚度49,第四十九條 管道組成件的最小厚度應(yīng)當(dāng)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(jié)冰、回填、運(yùn)輸、裝卸或者其他原因引起的附加荷載而產(chǎn)生超載應(yīng)力，造成損壞、跨塌或者

14、失穩(wěn)，必要時，應(yīng)當(dāng)增加管壁厚度。1/120 壁厚等級PN20,2024/3/30,23,金屬許用應(yīng)力S的基準(zhǔn) 50,抗拉3屈服1.5 SS中溫屈服0.90持久1.5(平均),1.25(最低)中溫屈服/常溫屈服比值曲線,2024/3/30,24,金屬許用應(yīng)力S的基準(zhǔn) 50,1.CS,AS,SS與ASME B31.3基本一致 常溫不一; 屈服低時;2.與GB50316,GB150不同

15、 中溫,高溫 1.5---1.63. 管、板(管)許用應(yīng)力S有用 鍛、鑄、螺、管件無用,2024/3/30,25,許用應(yīng)力碳鋼和合金鋼許用應(yīng)力示意圖,2024/3/30,26,許用應(yīng)力 ASTM 碳鋼材料 中溫屈服強(qiáng)度(MPa),2024/3/30,27,許用應(yīng)力 ASTM 碳鋼材料 “中溫屈服強(qiáng)度/常溫屈服強(qiáng)度”比值,2024/3/30,28,2024/3/30,29,2024/3/30,30,2024/

16、3/30,31,2024/3/30,32,許用應(yīng)力㈦Cr-Ni不銹鋼的許用應(yīng)力,2.奧氏體不銹鋼中高溫強(qiáng)度分組 按成分(304,316,321,347,309,310), C高/低, 鍛軋材/鑄件,GB20801分成16組,2024/3/30,33,許用應(yīng)力㈦Cr-Ni不銹鋼的許用應(yīng)力,304分4組①鍛軋材304(C≥0.04%);304H(0.04≤C≤0.10%) ②鍛軋材 304L(C≤0.0

17、3%)；304(C≤0.08%), 但常溫屈服強(qiáng)度不同 ③鑄件 CF8(C≥0.04% 鑄件) ④鑄件CF3(C≤0.03%鑄件)；CF8（C≤0.08%，鑄件）,2024/3/30,34,許用應(yīng)力㈦Cr-Ni不銹鋼的許用應(yīng)力,316分4組①鍛軋材316(C≥0.04%);316H(0.04≤C≤0.10%) ②鍛軋材 316L(C≤0.03%)；316(C≤0.08%),但常溫屈服強(qiáng)度不同 ③鑄

18、件 CF8M(C≥0.04% 鑄件) ④鑄件CF3M(C≤0.03%鑄件)；CF8M（C≤0.08%，鑄件）,2024/3/30,35,第5章 許用應(yīng)力㈦Cr-Ni不銹鋼的許用應(yīng)力,321分2組①鍛軋材 321H(0.04≤C≤0.10%) ;②鍛軋材 321(C≤0.08%) ; ③321無鑄件,2024/3/30,36,2024/3/30,37,縱縫焊縫系數(shù),1.焊管縱縫2.管件焊縫

19、系數(shù)=焊管縱縫系數(shù)3.低溫鋼,AS,Ni,Ti管件焊縫系數(shù)=1.04.ERW管不作管件5.按裝環(huán)縫及角接焊縫無焊縫系數(shù)6.ASME B31.3-2005 540℃以上AS,SS,Ni焊縫系數(shù)=1.0---0.50,2024/3/30,38,2024/3/30,39,管道組成件的設(shè)計和選用51,第五十一條 管道組成件的設(shè)計和選用應(yīng)當(dāng)符合GB/T 20801.3的規(guī)定 5.1管道組成件的選用 管子和對焊管

20、件 ;彎管 ;斜接彎頭（蝦米彎） ;短半徑彎頭 ;翻邊接頭 ;支管連接及其管件 ;法蘭 ;緊固件和墊片 ;閥門 ; 5.2管道組成件的連接形式 焊接連接;法蘭連接;脹接接頭 ;螺紋密封的管螺紋連接 ;直螺紋連接 ;擴(kuò)口、非擴(kuò)口壓合型管件的連接 ;填縫接頭 ;特殊管接頭,2024/3/30,40,法蘭連接52,第五十二條 壓力管道的法蘭、墊片、緊固件的設(shè)計應(yīng)當(dāng)遵照HG 20592～20635－1997《鋼制管法蘭、墊片、緊

21、固件》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定 2009,2024/3/30,41,法蘭連接52,HG20592-20635-2009完整體系(法蘭 ,緊固件,墊片 ,選用和選配)壓力管道用(選擇)密封性能關(guān)注P/T與材料(ASTM),設(shè)計體系(ASME B31.3)配套,2024/3/30,42,法蘭接頭的密封要求 53,第五十三條 為了保證法蘭接頭的密封要求，設(shè)計時應(yīng)當(dāng)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

22、的場合；(二)劇烈循環(huán)工況的管道采用法蘭連接時選用帶頸對焊法蘭；,2024/3/30,43,法蘭接頭的密封要求 53,(三)脹接法蘭、螺紋法蘭不得用于GC1級管道和腐蝕性極強(qiáng)的環(huán)境中；(四)擴(kuò)口翻邊接頭不得用于劇烈循環(huán)工況；,2024/3/30,44,法蘭接頭的密封要求 53,(五)法蘭連接的緊固件符合預(yù)緊與操作條件下墊片的密封要求，低強(qiáng)度緊固件不得用于劇烈循環(huán)工況下的法蘭接頭；(六)墊片根據(jù)流體性質(zhì)、使用溫度、壓力以及法蘭密封面

23、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；,2024/3/30,45,法蘭接頭的密封要求 53,(七)GC1級管道以及有毒、可燃介質(zhì)管道，規(guī)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。,2024/3/30,46,支吊架的設(shè)計和選用54,第五十四條 管道支吊架的設(shè)計和選用應(yīng)當(dāng)符合GB/T 20801的規(guī)定。設(shè)計時應(yīng)當(dāng)遵循以下原則：(一)確保所有管道支吊架具有足夠的強(qiáng)度和剛度；

24、(二)管道支吊架與管道連接構(gòu)件的設(shè)計，保證連接處不會產(chǎn)生過大的局部彎曲應(yīng)力，并且不會使管子變形，循環(huán)荷載的場合，能夠減小連接處的應(yīng)力集中。,2024/3/30,47,介質(zhì)的排放55,第五十五條 可燃、有毒或者有腐蝕性的有害介質(zhì)的排放處理，應(yīng)當(dāng)符合國家有關(guān)規(guī)定。H S E,2024/3/30,48,管道系統(tǒng)泄漏試驗56,第五十六條 對介質(zhì)毒性為極度危害或者高度危害以及可燃流體的管道系統(tǒng)，在安裝施工完成后應(yīng)當(dāng)進(jìn)行泄漏試驗。泄漏試驗