压力管道材料设计选用及管道设计实例

（一）压力管道设计相关规范的选用；我国压力管道相关标准(GB/T 20801)与ISO 15649、ASME B31.1、B31.3规范的异同

（二）管道材料设计选用及实例分析

1. 管道标准中关于材料的选型存在较多争议的地方

2. 压力管道等级及工程应用

3. 材料牌号和许用应力

4. 高温下的管道材料使用限制

5. 低温条件下的管道材料使用限制

6. 法兰、螺栓、螺母、垫片、阀门等管道附件设计及选用

7. 特殊管道的选材计算

8. 基于风险的材料设计和选用

（三）压力管道设计与计算实例

1. 设计条件和设计准则

2. 管道组成件的压力设计

3. 管道应力分析和管道支吊架

4. 柔性系数和应力增大系数

5. 风载荷和地震载荷的计算

6. 管系中阀门开、关时的动载分析

（四）管道安全防护

1. 安全泄放装置选用和计算

2. 安全泄放量和最小泄放面积的确定；安全泄放装置进出口阀门和管道的设设计

3. 安全泄放装置的选用

4. 阻火器应用和设置

5. 工厂布置中的安全防护

6. 可燃气体和蒸汽的MESG和爆炸级别

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一、压力管道设计相关规范的选用及区别：
- 我国的压力管道设计主要依据GB/T 20801标准。
- ISO 15649是国际标准，适用于石油、天然气工业中的压力管道。
- ASME B31.1主要针对发电厂的管道系统，B31.3主要适用于石化行业。
- 主要异同：标准的适用范围不同，GB/T 20801更注重适应中国国情，而ASME和ISO更多被国际项目采用。设计参数、安全系数等可能会有差异。

二、管道材料设计选用及实例分析:
1. 材料选型时需考虑介质性质、工作压力温度等因素，存在争议主要是因为不同材料适应的工况范围不同。
2. 压力管道等级划分基于工作压力和介质危险性，决定了材料、检验要求等。
3. 材料牌号需满足设计压力和温度条件下的许用应力，常见的有碳钢、不锈钢等。
4. 高温下，需选择耐高温材料，如合金钢，避免强度下降。
5. 低温条件下，应用低温钢或其他特殊合金，防止脆性断裂。
6. 法兰、螺栓等附件材料选择需考虑工作介质、温度、压力等，和管道材料匹配。
7. 特殊管道如耐腐蚀、耐高温管道，需根据具体应用选择合适材料。
8. 基于风险的设计考虑潜在故障影响，选择更高安全级别的材料。

三、压力管道设计与计算实例:
1. 确定设计条件如工作温度、压力、介质等。
2. 计算管道组件如弯头、法兰的设计压力。
3. 应力分析包括静态和动态应力，支吊架设计确保管道稳定。
4. 柔性系数和应力增大系数影响管道布置。
5. 风载、地震载荷计算，确保管道在自然力作用下的安全。
6. 动载分析，考虑阀门操作引起的压力波动。

四、管道安全防护:
1. 安全泄放装置根据设计压力和流量选择。
2. 确定泄放量和最小泄放面积，设计安全泄放路径。
3. 选用合适的安全泄放装置，如安全阀、爆破盘。
4. 阻火器防止火焰传播，保护设备和人员安全。
5. 工厂布置须考虑安全距离、防护措施。
6. 对可燃气体和蒸汽，需了解MESG（最大安全间隙）和爆炸级别，进行相应防护。
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