标准规范下载简介
GBT 20801.3-2020 压力管道规范 工业管道 第3部分：设计和计算.pdfB.6.7直埋管道防腐蚀及阴极保护
B.6.7.1外表面防腐蚀处理应符合下列规定： a）为了避免土壤中水和地下污染物对直埋管道的外表面腐蚀，外表面应进行防腐绝缘层处理； b 外表面绝缘防腐蚀等级应根据土壤的腐蚀性程度确定。直理埋管道穿越道路、铁路以及改变埋 设深度时的弯管处，防腐蚀等级应为特加强级。 B.6.7.2 直埋管道的阴极保护应符合下列规定： a 长距离直理钢质管道除采用绝缘涂层保护外，一般需同时采用阴极保护来降低管道涂层薄弱 处产生局部腐蚀的风险； b 依据土壤不同的腐蚀环境条件，被保护直埋管道具体状况和技术要求，一般由阴极保护系统设 计制造商确定选择牺牲阳极保护或强制电流阴极保护方式； C 在工厂较为复杂的地下环境，为防止地下直流杂散电流的腐蚀，可采用排流保护法，使管道上 的杂散电流不经土壤而经过导线单向地流向电源负极，从而保护管道表面不受腐蚀； d）直埋管道应采用绝缘法兰、螺栓、垫片和地上管道绝缘隔断。当局部采用钢套管时，套管间应 设绝缘支撑进行电绝缘，套管两端应采用牢固的非导电材料密封
B.7地上管道的防腐要求
GB／T41862-2022 土方及矿山机械 自主和半自主机器系统安全.pdfB.7.2防腐涂料的选用
防腐涂料的选用要求如下： a）与被涂物的使用条件相适应； b）与被涂物表面的材质相适应：
c）底漆与面漆正确配套； d）经济合理； Le）具备施工条件
下列情况下应考虑对管道进行保温： a）管道外表面温度高于50℃，为减少管道在操作中的热量损失； b）工艺生产有要求，以避免、限制或延迟管道内介质的凝固、冻结，维持正常生产； c）寒冷或严寒地区，为了减少管道内介质的冻结而带来的不利影响； 表面温度等于或高于60℃的不保温管道，需要经常维护又无法采用其他措施防止烫伤的音 位应设防烫保温
B.8.2管道保温伴热
下列管道应采用伴管或夹套管保温伴热： a）需从外部补偿管内介质热损失，以维持被输送介质温度的管道； b）在输送过程中，由于热损失而产生凝液，并可能导致腐蚀或影响正常操作的气体管道； c）在操作过程中，由于介质压力突然下降而自冷，可能冻结导致堵塞的管道； d）在切换操作或停运期间，管内介质由于热损失造成温度下降，介质不能放净、吹扫而可能凝固 的管道； e）在输送过程中，由于热损失可能引起管内介质析出结晶的管道； ） 由于热损失可能导致输送介质黏度增高，系统阻力增加，输送量下降，达不到工艺最小允许量 的管道； g）输送介质的凝固点等于或高于环境温度的管道
a）需从外部补偿管内介质热损失，以维持被输送介质温度的管道； b）在输送过程中，由于热损失而产生凝液，并可能导致腐蚀或影响正常操作的气体管道； C 在操作过程中，由于介质压力突然下降而自冷，可能冻结导致堵塞的管道； d）在切换操作或停运期间，管内介质由于热损失造成温度下降，介质不能放净、吹扫而可能凝固 的管道； e 在输送过程中，由于热损失可能引起管内介质析出结晶的管道； f 由于热损失可能导致输送介质黏度增高，系统阻力增加，输送量下降，达不到工艺最小允许量 的管道； g）输送介质的凝固点等于或高于环境温度的管道
下列情况下应考虑对管道进行保冷： a）需减少冷介质在生产或输送过程中的温升或气化（包括突然减压而气化产生结冰）： b）需减少冷介质在生产或输送过程中的冷量损失，或规定允许冷损失量； C）需防止在环境温度下，管道外表面凝露
下列情况下应考虑对管道进行保冷： a）需减少冷介质在生产或输送过程中的温升或气化（包括突然减压而气化产生结冰）； b）需减少冷介质在生产或输送过程中的冷量损失，或规定允许冷损失量； c）需防止在环境温度下，管道外表面凝露
B.9管道静电接地要求
B.9.2在聚烯烃树脂处理系统、输送系统和料仓区应设置静电接地系统，不得出现不接地的孤立导体， B.9.3可燃气体、可燃液体、可燃固体的管道应设静电接地。接地连接点应符合下列要求： a）装置区中各个相对独立的建（构)筑物内的管道，可通过与工艺设备金属外壳的连接，进行静电 接地； b） 在进出装置或设施处，爆炸危险场所的边界应设静电接地设施，管道泵及泵入口永久过滤器 缓冲器等处应设置接地连接点：
B.9.2在聚烯烃树脂处理系统、输送系统和料仓区应设置静电接地系统，不得出现不接地的孤立导体， B.9.3可燃气体、可燃液体、可燃固体的管道应设静电接地。接地连接点应符合下列要求： a）装置区中各个相对独立的建（构)筑物内的管道，可通过与工艺设备金属外壳的连接，进行静电 接地； b） 在进出装置或设施处，爆炸危险场所的边界应设静电接地设施，管道泵及泵入口永久过滤器 缓冲器等处应设置接地连接点：
GB/T20801.3—2020c）可燃液体、液化烃的装卸站台和码头的管道应设置接地连接点；d)管网在进出装置区处、不同爆炸危险环境的边界、管道分岔处的管道应进行接地，对于长距离的无分支管道，应在始端、末端以及每隔100m与接地体可靠连接；e)平行管道净距小于100mm时，应每隔20m加跨接线，当管道交叉且净距小于100mm时，应加跨接线；f)当工艺管道与伴热管之间有隔离块时（防止局部过热和接触腐蚀），加热伴管应利用金属丝捆扎连接外，尚应使伴热管进汽口及回水口与工艺管道等电位连接，见图B.1；扎带或镀锌铁丝隔离块50mm×25mm×10mm间隔1m~1.5m图B.1工艺管道与伴热管之间有隔热垫的伴管结构示意图g）对金属管道中间的非导体管段（如聚氯乙烯管），除需做特殊防静电处理外，两端的金属管应分别与接地干线相连，或用6mm"多股铜芯软绞线跨接后接地；h）非导体管段上的所有金属件均应接地B.9.4除非另有规定，当金属法兰采用金属的螺栓或卡子紧固时，一般可不必另装静电连接线，但应保证至少有两个螺栓或卡子间具有良好的导电接触面。B.9.5每组专设的静电接地体，其对地电阻值，一般情况应小于100Q。在山区等土壤电阻率较高的场所，其对地电阻值也应不大于1000Q。B.9.6管道静电接地的设计，除符合上述规定外，尚应符合项目的特殊要求及现行有关标准规范的规定。65
GB/T 20801.3—2020
附录C （资料性附录） 常用工业阀门标准与国外通用石油化工阀门标准对照 表C.1所示为常用工业阀门标准与国外通用石油化工阀门标准对照表。表中左列是以ASME API/MSS/AWWA为代表的Class系列的国外阀门标准。表中右列为对应的国内阀门标准，其中标明 Class十PN系列者，即为以Class系列阀门为依据，添加了PN系列。 表中左右两侧无对应者，即为各自依据相应通用标准（ASMEB16.34，GB/T12224）制定的阀门标 准，无对应关系
GB/T20801.3—2020表C.1（续）常用旋启式止回阀、对夹式止回阀、轴流式止回阀产品标准国外系列阀门标准国内系列阀门标准GB/T12224钢制阀门一般要求（Class十PN系列旋启ASME B16.34法兰、焊接、螺纹端阀门（旋启式止回阀）式止回阀，柱塞阀)API 600法兰端和对焊端螺栓连接阀盖钢制闸阀（旋启式止回阀》（重型）GB/T12236石油、化工及相关工业用钢制旋启式止回阀BS 1868石油、石化及相关工业用法兰和对焊连接钢制止(Class十PN系列旋启式止回阀》（重型）回阀（Class+PN系列）（重型）GB/T 13932铁制旋启式止回阀（PN系列）GB/T12236石油、化工及相关工业用钢制旋启式止回阀API594法兰、凸耳对夹、对夹及对焊连接止回阀（重型）(Class十PN系列旋启式止回阀）（重型）JB/T 8937对夹式止回阀(Class+PN系列）GB/T 21387轴流式止回阀（Class+PN系列）常用球阀产品标准国外系列阀门标准国内系列阀门标准API 608法兰、螺纹和焊接连接的金属球阀GB/T12237石油、石化及相关工业用的钢制球阀BS 5351石油、石化及相关工业用的钢制球阀（Class+PN(Class+PN系列)系列)API 6D管线阀门（球阀）GB/T 19672管线阀门技术条件(球阀，Class+PN系列）GB/T 21385金属密封球阀(Class+PN系列）GB/T 26146偏心半球阀（Class+PN系列）常用蝶阀产品标准国外系列阀门标准国内系列阀门标准API 609双法兰式、对夹式及凸耳式蝶阀AWWAC504橡胶密封蝶阀GB/T 12238法兰和对夹连接弹性密封蝶阀（PN系列）GB/T 26144法兰和对夹连接钢制衬氟塑料蝶阀（PN系列）JB/T 8527金属密封蝶阀(Class+PN系列）常用旋塞阀产品标准国外系列阀门标准国内系列阀门标准API 599法兰端、螺纹端和焊接端金属旋塞阀GB/T 22130钢制旋塞阀（Class+PN系列》（重型）API 593法兰连接球墨铸铁旋塞阀GB/T 12240铁制旋塞阀（Class+PN系列）JB/T 11152金属密封提升式旋塞阀（Class+PN系列）常用低温阀产品标准国外系列阀门标准国内系列阀门标准BS 6364低温阀门GB/T 24925低温阀门技术条件67
GB/T 20801.3—2020
GB/T20801.32020
例1在真空下操作的某管道，外径D=508mm，壁厚T=6.3mm，两连接法兰之间的距离， 000mm，材料为20号无缝钢管，取腐蚀裕量C，=1mm，在常温下操作。试问所选壁厚是否合逅
15 000 解：因L/D 508 508 29.5,D/T. 6.3—1 95.8，故可由式（2)直接计算许用外压： 2.2 [P] = X2.03×10 6.3—1 =0.169(MPa) 3 D 3 508
2AE 2X0.00014X2.03×105 3X95.8 =0.170(MPa)
对于小端直管，和大端直管相同，可由L/D=38.6，D/T。=108而得A=0.0001，并由E=2.0 5MPa.故小端直管的许用外压：
具管 的许用外压： [P]= 3(D/T) 2AE 2×0.00010×2.03×105 =0.125(MPa) 3X108
PJ= 3(D/T.) 2AE 2X0.00010X2.03X105 3X108 =0
GB/T20801.32020
GB/T20801.32020
故 L4=5.5mm 由于T,=7mm，而L4=5.5mm，所以计算补强圈截面积时其厚度只能按L4计算。 由式（15），所需补强面积A，=thd，（2一sinβ）=2.2×110.6=243.3（mm²）。 由式（19）、式（20），补强圈截面积取该两式中的较小值
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附录F （资料性附录） 压力面积法补强计算
订面积法 进行补强计算，可参见EN13480.3： a）应参照图F.1画出三通纵断面图，求出承压面积A，和承载面积A。 b）强度条件应符合式（F.1)的要求：
GB/T20801.3—2020L6D主管中心线支管中心线图F.1三通补强计算示意图79
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附录G （规范性附录） 柔性系数和应力增大系数 表G.1和表G.2分别列出了管道元件及其连接接头的柔性系数和应力增大系数
表G.1柔性系数和应力增大系数（一）
GB/T20801.32020表 G.2柔性系数和应力增大系数（二）名称注柔性系数k应力增大系数i对焊接头，异径管或带颈对焊法兰11.0平焊法兰11.2 填角焊接头，承插焊法兰或承插管件111.3松套法兰11.6螺纹管接头或螺纹法兰12.3褶皱和波浪形直管或褶皱和波浪形弯头2L>2.5注1：承插管件的填角焊接头的应力增大系数是基于承插管件和管子符合GB/T12459，填角焊符合GB/T20801.4一2020中图9的要求；承插焊法兰的填角焊接头的应力增大系数是基于填角焊符合GB/T20801.4—2020中图8c)的要求；填角焊缝应平缓过渡至管子，GB/T20801.4—2020中图7b）、d)所示凹形焊缝有利改善焊缝的抗疲劳性能。注2：所示系数适用于弯曲，对于扭曲，其柔性系数为0.9。10080弯头的柔性系数k= 1. 6560h斜接弯头的柔性系数40k=1.52(h)30应力增大系数i=0.g20(h)应力增大系数1. 50.020.030.040.060.100.15 0.20.30.40.60.81.01.52图G.1尺寸系数h82
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附录H （资料性附录） 管系中阀门开、关时的动载分析
1.1.1如管系有“水锤”现象存在，则应保证 上短时压力的升高值。同时应保证管道具有足够的强度以抵御非平衡力的作用。对压力波造成的管道 辰动，设计人员也应在管道结构布置时适当加以考虑， 1.1.2下列方法仅考虑阀门刚关闭时管系中的压力升高，并假定由此产生的管系中的应力是管系所经 万的最大应力。该方法未考虑压力波对管系产生的振动，其计算结果应是偏保守的。按式（H.1)计算： a）当满足以下不等式时会出现“水锤”现象
+ 阀门的有效关闭时间，单位为秒（s）： L 一管系的长度，单位为米（m）； 管道中流体的声速，单位为米每秒(m/s)，将管道视为完全刚性时，可按式(H.2)算得：
E。—流体的体积弹性模量，单位为兆帕（MPa)； 一管道中流体的密度，单位为千克每立方米（kg/m*）。 当考虑管道所具有的弹性时，U以式（H.3)计算：
E——钢管在操作温度下的弹性模量，单位为兆帕（MPa）。 b）压力升高值△力，(MPa)可按式(H.4)计算：
一一一管道中流体的实际流速，单位为来每秒（m/s） 对一段直管道，最大非平衡力F(N)可按式（H.5）、式（H.6)计算 对刚性管道：
Ap=u, : u.pX10
Vm一一阀门关闭过程中的最高速率，单位为平方每秒（m²/s）； V。——阀门关闭过程中的平均速率，用总关闭时间除阀门面积而得，单位为平方米每秒（m²/s)；
GB/T 20801.3—2020然后，用泄放阀实际开启时间t（从阀门完全关闭到完全打开所用的时间）与泄放阀固有周期T之比，从图H.2中查得动态荷载系数Zaf。泄放阀开启瞬间的动态力（N），可以按式（H.10）计算：Fa=F,Zar.............(H..10)2+1. 91. 81. 71. 61. 51. 41. 31. 21. 10. 10. 4141020100t/TSAC图H.2动态荷载系数Zalr86
GB/T20801.32020
附录I （资料性附录） 静设备管口许用荷载
本附录给出了静设备接管及其补强板、接管所在处的壳体应能承受的除压力外的力和弯矩。 本附录适用于设计压力大于0.1MPa，小于35MPa的一般钢制压力容器及管壳式换热器（以下简 称一般设备）。 本附录不适用于固定顶罐、浮顶罐、储气罐、料仓、箱形容器等。 本附录不适用于非法线接管和非圆形接管
1.2.1对于半径R=1000mm，壳体有效厚度t=10mm的一般设备，所有接管（与管道相连）及其补 强板、接管所在处的壳体都应能够承受表I.1所列的力和弯矩（方向见图I.1）
玉力大于0.1MPa.小于10MPa的设备许用管口
于材料为不锈钢的一般设备，表1.1所列数值应降至75% 于不同直径和壁厚的一般设备，应对表1.1所列数值乘以系数k进行修正，k按式(I.1)计算：
1.2.3对于不同直径和壁厚的
式中： k一修正系数； 接管所在处设备壳体有效厚度，单位为毫米（mm）； R 一接管所在处设备壳体内半径，单位为毫米（mm）
k=t15 / /R
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I.3设计压力大于或等于10MPa，小于35MPa的一般设备
I.3设计压力大于或等于10MPa，小于35MPa的一般设备
此类设备的所有接管（与管道相连）及其补强板、接管所在处的壳体都应能够承受表I.2所列的力 和弯矩（方向见图1.1）。
设计压力大于或等于10MPa.小于35MPa的设
表I.2中的D按式（1.2)进行计算： 式中： D。—接管外径,单位为毫米(mm)
表1.2中的D按式(1.2)进行计算：
D =D. ± 76.2
...................2
GB/T20801.3—2020PMMM,90°270°180图1.1设备管口承受的力和力矩方向89
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本附录规定了压力管道中的膨胀节设计、制造和安装的一般要求和设计计算的标准。膨胀节所有 元件的详细设计应由制造商负责
J.2对管道设计者的要求
管道设计者应提供膨胀节详细设计的设计工况以及对设置膨胀节的管道设计要求。设计者应结合 合金元素的含量、制造方法和最终热处理条件来确定材料产生应力腐蚀裂纹的敏感性。 除膨胀节中流动介质的性能外，设计者还应确定其外部环境和由于波纹管在低温下操作，可能在其 外壁产生冷凝或结冰。 宜给出波纹管的单层最小厚度。 应确认膨胀节检修维护的可达性， 需要从膨胀节制造商处获得的数据至少包括： a 有效的承受轴向内压的面积； b） 横向、轴向和扭转刚度； c 特定设计条件下的设计疲劳寿命； d） 安装长度和质量； 在管道上附加支撑或约束的要求； 材料合格证明； 最大实验压力； h) 设计计算书； 1） 总装配图，
L2.2膨胀节设计条件
管道设计提出的膨胀节设计条件应包括： a）静态设计条件 本条件应包括正常操作状态下的压力、温度以及可能出现的压力、温度的波动上、下限。如果 所给出的膨胀节组件设计温度不是介质温度，则该温度应通过适当的换热计算方法或试验的 方法来核实，或通过对在同样条件下服役的相同设备的测量来获得。 b） 循环设计条件 本条件应包括操作期内同时作用的压力、温度、所施加的端点位移、膨胀节本身的热膨胀所对 应的循环数。 由短时工况引起的循环数（如开车、停车和非正常操作）应单独说明，并应叠加累积疲劳效应 ）其他荷载
GB/T20801.32020
除以上条件之外的其他荷载也需说明，包括动力荷载（如风荷载、地震荷载、热冲击、振动等）和 重力荷载（如绝热材料、雪、冰等产生的重力荷载）， d） 流体特性 同设计要求相关的流体介质特性应在设计条件中指定，如业主指定的介质类型、流体速率和方 向、内部衬里等。 e）其他设计条件 影响膨胀节设计的其他条件应在设计条件中说明，如保护套的使用，内、外隔热层，限位装置 其他约束，膨胀节上的外加接管（如排气和排液管）等
在进行管道布置、固定点位置和束、导向件、支承件设计时，应避免在膨胀节上施加非预定的位移 和力，例如，膨胀节通常不能抵抗扭矩。如膨胀节无自药束装置，管道上的固定和导向支承应能承受膨 胀节的内压推力及柱失稳（由于管内流体压力）产生的荷载 固定支吊架设计要求如下： a）主固定架 主固定架应能承受J.2.2b)所列的力和力矩以及压力所产生的推力，该推力等于膨胀节上承受 轴向压力的有效面积乘以最大工作压力。对于在压力试验时无附加约束的膨胀节，应考虑试 验期间由试验压力所产生的推力比正常操作时的推力大，主固定架应能承受该推力。 膨胀节上承受轴向压力的有效面积应由制造商推荐。当无资料时，该面积可根据波纹的中径 计算而得。 b）中间固定架 中间固定架应能承受以下的力和力矩： 1）约束膨胀节发生压缩、伸长、偏移或转动（由计算得到的位移、转角产生）时所需要的力或 力矩； 2） 管道在最大伸缩位置间移动时，其支承上所产生的静摩擦力（计算位移是基于固定架和膨 胀节之间的管道长度）； 5Z1C 3）流动介质所产生的操作荷载和瞬时动态荷载； 4）其他的管道力和力矩
J.3对膨胀节制造商的要求
检验等，包括 a）膨胀节装配件所包括的管子、法兰、管件、连接件、波纹管、管道的支承件或约束件等； b）对膨胀节装配件以外需外加的支承件和约束件及其设计数据； C 对那些与膨胀节一起提供，而与操作介质不接触的零部件确定其设计条件； d）向管道设计者提供膨胀节的性能参数，如膨胀节的刚度、质量等； e）随产品附安装说明书
膨胀节的设计应符合下列规定： a）膨胀节的设计计算应符合GB/T12777的规定
Q／GDW 13001-2014 高海拔外绝缘配置技术规范GB/T 20801.32020
J.3.3膨胀节的制造、检验和压力试验
J.3.3.1制造技术方案
在管道系统中设置膨胀节时，应确保管道系统中安装的膨胀节具有足够的静载强度和疲劳强度 节的制造商应制定合适的制造技术方案，这些技术方案应包括J.3.3.2～J.3.3.4所述的内容
以下是控制焊接质量的最低检验要求！
a）焊缝检验应符合GB/T20801.5一2020中第4章～第8章的要求。 D） 在波纹管成型前，纵焊缝应进行100%射线探伤。如波纹管名义厚度小于或等于2.4mm，可 采用单面焊，且应在内、外表面进行渗透探伤代替。波纹管的纵向焊接接头质量系数取1.0。 波纹管成型后，可及的内、外表面焊缝均应进行渗透探伤。波纹管与管道连接的环焊缝等也应 进行100%渗透探伤。 口 射线探伤的评判应符合GB/T20801.5一2020中6.3.1.2对纵缝的要求。渗透探伤的评判标准 是不准许有裂纹、咬边和未焊透
J.3.3.4压力试验
膨胀节的压力试验应符合下列规定： a）制造商应按GB/T20801.5一2020中第9章的规定对每一个膨胀节进行压力试验，试验压力应 按GB/T20801.5一2020中9.1.3和9.1.4确定，式（1）中的S1、S2宜按膨胀节所在管道的管道 材料选取，试验压力至少应保持10min。 b 能抵抗压力推力的膨胀节，在压力试验时，不应提供外加的轴向约束。如有必要，可施加模拟 管道刚度的暂时约束。 在压力试验时，除要检查泄漏和结构总体强度外，还应在压力试验前、压力试验时和压力试验 后确认无波纹管屈曲现象。在进行内压的压力试验时，初始状态为对称的波纹管会发生变形， 该变形可导致波纹管之间不平行或波纹管波距不一致，这时就认为屈曲已经产生。不准许出 现以下情形的变形： 1）对于无加强的膨胀节，最大的波距与受压前的波距之比大于1.15； 2）对于有加强的膨胀节，最大的波距与受压前的波距之比大于1.20。 对泄漏和变形的检测应在100%试验压力达到后、不低于2/3试验压力下进行， d 对于屈曲的检查应在最大试验压力时进行。为了安全，可在临时安装有参考尺寸的隔间通过 远距离观察（通过望远镜或录像等）进行检查。泄漏检查应在100%试验压力到达之后且不低 于2/3试验压力下进行。气压试验应遵照GB/T20801.5一2020中9.1.4的规定
膨胀节的安装应符合下列规定： a）膨胀节安装时应使导流标志方向与介质流向一致： b） 不得利用膨胀节的变形来调整或弥补管道的安装偏差； 安装时应避免波纹管产生划痕、焊弧、焊接飞溅或凹陷等缺陷； 膨胀节吊装时，不得将任何提升装置直接作用在波纹管或波纹管的外保护罩上，在吊装过程 中，应避免波纹管和法兰密封面受到机械损伤 e）在所有导向支架和固定支架被正确安装完毕前，不应进行压力试验或对其抽真空 管道的固定支架安装完毕，并且管道得到正确的支承和导向，膨胀节上的运输固定装置应拆 除CECS 495-2017-T 纤维增强覆面木基结构装配式房屋技术规程，使膨胀节在以后的过程中随环境温度的变化进行补偿；