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目录1

第一章 管径和管道压力损失计算1

第一节 一般要求1

第二节 单相流体1

一、流体在管道内的流速和最大压力损失推荐值1

二、不可压缩流体管道的管径5

三、可压缩流体管道的管径11

四、输送气体管道的管径13

五、其他介质管道的管径13

第三节 蒸汽凝结水管径及阻力降计算14

附录一 流体在碳钢管道中的流动15

附录二 各国推荐的管子绝对粗糙度17

附录三 常用钢管的计算用数据18

附录四 油品管道的流量和压力降20

附录五 饱和水蒸气管道的质量流量和压力降22

附录六 管内气体等温流动计算用ψ（Ma）值24

附录七 管内气体绝热流动计算用X（Ma）值26

附录八 水管道的流量和阻力降28

附录九 空气管道的流量和阻力降30

一、可燃物质的火灾危险性分类32

二、石油化工企业与相邻工厂或设施的防火间距32

第一节 《石油化工企业设计防火技术规范》（GB 50160）的有关规定32

第二章 装置（单元）的布置32

三、石油化工企业总平面布置的防火间距33

四、工艺装置内布置33

五、储运设施40

六、消防43

七、静电接地46

八、防雷47

第二节 《建筑设计防火规范》（GBJ 16—87）的有关规定47

一、生产厂房的火灾危险性分类47

二、建筑物的耐火等级48

三、厂房之间的防火间距49

四、油品储罐之间的防火间距51

五、液化石油气储罐的防火间距53

六、库房、储罐、堆场与铁路、道路的防火间距53

七、仓库储存物品的火灾危险性分类54

八、有关厂房防爆和安全疏散的规定54

第三节 《石油库设计规范》（GB 50074—2002）的有关规定摘录56

第四节 《爆炸和火灾危险环境电力设计规范》（GB 50058—92）的有关规定62

一、爆炸性气体环境62

二、爆炸性气体环境危险区域划分62

三、爆炸性气体环境危险区域的范围63

四、防止爆炸的措施69

一、检测报警设计范围71

第五节 《可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》（SH 3063—1999）的有关规定71

五、火灾危险环境71

二、一般规定72

三、检测点的确定72

四、检测器的安装74

五、指示报警器或报警器的安装74

第六节 装置（单元）设备布置74

一、设备布置要点．74

二、《石油化工工艺装置设备布置设计通则》（SH 3011—2000）75

附录一91

1 释放源与明火风向平面位置关系实例分析图91

2 79个城市和地区的风向玫瑰图92

附录二 各级危害毒物的名称、有毒气体、蒸汽特性96

第三章 管道设计基础98

第一节 管道的分级（类）和流体分类98

一、我国工业管道的分级（类）98

二、ANSI/ASME B31.3对输送流体的分类99

三、中石化对压力管道的类别划分99

四、按管道内介质分类100

五、流体分类100

第二节 管道设计条件101

一、设计压力101

二、设计温度102

三、与设计有关的其他因素103

第三节 设计基准104

一、压力-温度参数值（等级）104

二、公称压力（PN,CLASS）104

三、公称直径（DN）107

四、许用应力108

五、设计寿命及最低设计压力等级123

六、钢管及钢制管件厚度的规定123

附录一 GB 50316的3.2.3.3确定许用应力的基准124

附录二 国外标准、规范用于确定许用应力的安全系数125

附录三 国家标准《火力发电厂汽水管道应力计算技术规定》（SDGJ 6）确定钢材的许用应力128

一、国产常用配管用钢管129

第一节 钢管129

第四章 管道器材129

二、石化常用配管用钢管材料及使用温度范围131

三、日本JIS、JPI配管用钢管材料及适用范围132

四、国内外配管用钢管材料标准对照134

五、钢管外径系列和产品标准的尺寸135

六、ISO 4200、ISO 65规定的外径系列143

七、各国钢管外径系列对照144

八、钢管的壁厚和壁厚系列145

九、国产无缝钢管172

十、国产焊接钢管187

十一、国外常用配管用钢管的化学成分和机械性能对照201

十二、钢管选用的一般规定212

十三、耐腐蚀材料221

第二节 管件227

一、中石化SH标准《器材通则》对管件的规定227

二、GB 50316对管件的规定230

三、铸铁元件的使用规定（SH 3059）232

四、分支管与主管连接的管件选择232

五、异径管连接的管件选择232

第三节 钢制管法兰、垫片及紧固件235

一、钢制管法兰235

（一）GB 50316对法兰的规定236

（二）SH 3059—2001 7.4.1法兰的选用237

（三）化工部标准法兰可适用的钢管外径238

（四）化工部美洲／欧洲体系法兰类型239

（五）化工部标准法兰的密封面型式239

（六）化工部各类型法兰与密封面型式241

（七）法兰和密封面型式的选用243

（八）钢制管法兰用材料244

（九）管法兰用材的公称压力和工作温度246

（十）法兰密封面的表面粗糙度247

（十一）环连接面的密封面尺寸公差248

（十二）化工部标准法兰系列248

（十三）可配合使用的管法兰标准260

（十四）钢制管法兰压力-温度等级261

（十五）美国ANSI/ASME B16.5、API等钢法兰压力-温度等级272

（十六）日本工业标准管法兰的压力-温度等级298

二、垫片300

（一）管法兰垫片的分类300

（二）常用垫片类型300

（三）垫片性能参数301

（四）常用垫片与石化企业垫片标准要求304

（五）化工部钢制管法兰用垫片标准摘要309

（六）石化企业钢制管法兰垫片选用314

（七）《石油化工常用法兰垫片选用导则》SHB—SO1规定的垫片适用范围317

（八）主要标准对垫片的规定320

（九）国外资料321

三、紧固件325

（一）GB 50316的有关规定325

（二）《器材通则》的有关规定326

（三）SH 3404管法兰用紧固件326

（四）化工部标准HG 20613（欧洲系列）和HG 20634（美洲系列）紧固件328

（五）GB标准法兰用螺栓螺母材料333

（六）低温管道法兰紧固用螺栓334

（七）低温管道法兰紧固用螺母334

（八）美国ANSI/ASME B16.5管法兰用螺栓材料334

（九）美国ANSI/ASME B16.5推荐的法兰螺栓螺母标准335

（十）化工部美洲体系法兰配用螺栓与螺柱336

（十二）中石化、化工部法兰、垫片和紧固件选配342

（十一）化工部欧洲体系法兰配用螺栓与螺柱长度和质量342

（十三）HG 20634紧固件长度计算方法（按美洲体系法兰）346

第四节 阀门347

一、阀门的分类347

二、阀门的基本参数348

（一）阀门的公称通径（DN）系列348

（二）阀门的公称压力（PN）系列350

三、阀门的流量系数（尺寸系数）350

四、阀门的流阻系数352

（二）SH 3059对阀门的规定353

（三）SH 3064《石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收》对阀门选用的规定353

五、阀门的选用353

（一）GB 50316对阀门的规定353

（四）常用阀门类型的选择354

（五）阀门的材料358

六、阀门的型号、规格和适用范围372

（一）国产阀门372

（二）按国外标准生产的阀门380

七、法兰、阀门材料的压力-温度等级383

（一）GB标准383

（二）国外标准395

八、蒸汽疏水阀409

九、阀门与管道连接形式414

十、阀门的试验414

第五节 常用管道器材的综合选用417

一、管道等级代号的确定417

二、阀门型号的确定418

三、石油化工装置常用管道等级表420

附录一 优质碳素结构钢（GB/T 699—1999）和碳素结构钢（GB/T 700）464

附录二 低合金高强度结构钢（GB/T 1591—94）468

附录三 应力腐蚀破裂的环境组合469

附录四 国内外紧固件的材料标准参考资料470

附录五 美国API 600规定的阀门内件材料481

附录六 英国BS 1873规定的阀门内件材料、硬度及应用范围482

附录七 各国标准碳钢（铸）压力-温度额定值对照曲线484

附录八 各类阀门的设计标准和适用范围485

附录九 各种合金的高温硬度489

附录十 司太立耐热耐磨硬质合金490

附录十一 金属材料的耐蚀性能493

附录十二 阀体、钢材的中外标准和牌号对照502

附录十三 我国阀门行业目前常用的国际标准和国外先进标准513

附录十四 我国阀门行业现行国家标准等同、等效或非等效的国外先进标准522

附录十五 旋转式调节阀（耐莱斯产品）524

二、工艺管道526

一、厂内管线综合526

第一节 《防火规》对管道布置设计的规定526

第五章 管道设计526

三、泄压排放527

四、含可燃液体的生产污水管道529

五、全厂性工艺及热力管道530

六、液体储罐、液化烃罐的管道设计530

七、火炬系统530

第二节 《工艺金属管道设计规范》（GB 50316—2000）对管道设计的规定530

一、管道的布置530

二、管道系统的安全535

三、输送A1类和A2类流体管道的补充规定537

一、一般规定539

第三节 《石油化工管道布置设计通则》（SH 3012—2000）的摘录539

二、管道布置540

三、阀门布置546

四、管件和管道附件的布置549

五、管道上的仪表或测量元件的布置550

六、管道支吊架的布置551

第四节 工艺设备的管道设计553

一、管廊（桥）上管道553

二、塔和立式容器的管道559

三、加热炉管道575

四、冷换设备的管道579

五、泵的管道585

六、压缩机的管道597

第五节 工艺及公用工程管道设计606

一、液化烃管道606

二、可燃气排放管道（火炬线）607

三、蒸汽及凝结水管道608

四、压缩空气和惰性气体管道610

五、消防水喷淋系统610

三、双阀的应用617

二、阀门的传动617

一、旁通阀的设置617

第六节 管道上常用阀门的布置617

四、阀门的适宜位置和所需空间618

第七节 安全阀的安装619

一、安全阀的安装619

二、安全阀入口管道620

三、安全阀出口管道620

第八节 管道上调节阀和一次仪表的安装622

一、调节阀622

二、孔板625

三、流量计627

四、压力表630

五、温度测量仪表631

第九节 工艺／储运设备、管道的吹扫633

一、管道的吹扫方式633

二、设备的吹扫／水洗方式633

三、吹扫方向634

四、管道吹扫接头管径的确定634

五、塔和容器吹扫接头管径的确定635

六、储运设施的扫线635

七、吹扫介质635

八、固定和半固定式吹扫管道636

一、设备的排液和排液管637

第十节 工艺／储运设备、管道的排液、放空637

二、设备的排气和排气管638

三、管道的排气和排液638

第十一节 蒸汽疏水阀及其管道641

一、蒸汽疏水阀的设置641

二、蒸汽疏水阀进出口管道642

附录一 地上并排平行敷设的管道间距644

附录二 ASME/HG和API/MSS系列管道连接最小结构尺寸648

附录三 SH系列管道连接最小结构尺寸676

附录四 管道设计常用数据696

附录五 管道设计常见“病”例707

一、支吊架承受的荷载744

第一节 支吊架荷载计算744

第六章 管道支吊架744

二、支吊架垂直荷载计算745

三、支吊架水平荷载计算750

第二节 管道垂直位移量的近似计算753

一、比例计算法753

二、悬臂挠度法755

第三节 管道支吊架位置的确定757

一、连续水平敷设的管道跨距计算757

二、水平敷设的管道允许跨距762

二、弹簧支吊架、减振器的选用789

一、结构设计789

第四节 支吊架结构设计和选用要点789

第五节 管道支吊架结构计算790

附录一 热轧工字钢（GB/T 706—1998）795

附录二 热轧槽钢（GB 707—88）796

附录三 热轧等边角钢（GB 9787—88）798

附录四 热轧不等边角钢（GB 9788—88）803

附录五 各种型钢承载能力807

附录六 单轨吊车梁选用表811

附录七 型钢开洞位置及大小811

第七章 管道应力分析814

第一节 管道承受的荷载814

一、管道的应力及其合成815

第二节 管道的应力815

二、柔性系数和应力增大系数817

三、应力的分类819

四、GB 50316对管道应力的规定820

五、评定标准822

第三节 管道柔性分析方法和参数824

一、管道柔性计算的范围和分析方法824

二、计算参数的确定826

第四节 管道热应力分析简化计算828

一、判断式分析法828

二、图解法830

第五节 设备的允许推力和力矩844

一、离心泵的允许推力844

二、汽轮机的允许推力849

三、离心式和轴流式压缩机的管嘴允许推力850

四、加热炉管嘴的允许推力852

五、空冷器管嘴的允许推力853

六、设备管嘴应力的验算853

附录一 钢材弹性模量854

附录二 钢材平均线膨胀系数855

附录三 钢材单位线膨胀量855

第二节 管道水平地震作用力的计算856

第一节 SH 3039的规定856

第八章 非埋地管道抗震设计856

第三节 增加管架的刚度857

第九章 设备和管道的隔热设计858

第一节 基本原则858

一、保温、保冷的定义858

二、散热损失量的比较858

三、保温效果的评价859

四、保冷效果的评价860

五、保温设计的基本原则860

一、隔热材料及其制品应具有的主要技术性能861

第二节 隔热材料的选择861

六、保冷设计的基本原则861

二、隔热材料的选择864

第三节 隔（绝）热计算866

一、隔（绝）热层厚度计算原则866

二、隔（绝）热计算866

三、隔（绝）热材料的经济性比较885

四、隔（绝）热层伸缩量计算（GB 50264 5.2.12.5）885

第四节 关于临界厚度和临界半径886

附录一 岩棉、矿渣棉及其制品的保温厚度选用888

附录二 超细玻璃棉及其制品的保温厚度选用890

附录三 硅酸钙绝热制品的保温厚度选用892

附录四 硅酸铝棉及其制品的保温厚度选用895

附录五 泡沫玻璃制品的保冷厚度选用897

附录六 硬质聚氨酯泡沫塑料制品的保冷厚度选用900

附录七 聚苯乙烯泡沫塑料制品的保冷厚度选用903

附录八 防烫／防冻层厚度选用906

附录九 设备保温厚度选用907

附录十 隔（绝）热材料908

附录十一 有关气象参数、湿空气的物理性质920

附录十二 保温层厚度选用列线图926

附录十三 保冷层厚度选用列线图928

附录十四 隔热层体积外表面积929

第十章 管道伴热933

一、蒸汽外伴热管设计934

第一节 外伴热管934

二、热水外伴热管设计940

三、伴热蒸汽／热水的引入和疏水／回收943

四、外伴热管的热胀与补偿945

五、SH/T 3040—2002规定的伴管敷设和结构947

第二节 夹套管设计949

一、夹套管的组合与夹套管的形式949

二、夹套管的蒸汽耗量952

三、夹套管的保温952

四、蒸汽夹套管的连接与敷设952

一、内伴热管的计算954

第三节 蒸汽内伴热管设计954

二、内伴热管的安装955

第四节 电伴热956

一、电伴热的方法956

二、电伴热的应用957

三、电伴热产品的种类958

四、电伴热产品的选型和计算964

五、电伴热设施的安装要点966

六、典型电伴热安装简图967

七、典型电伴热系列产品971

附录一 传热胶泥972

第一节 《炼油厂流程图例》（SH/T 3101—2000）974

第十一 章图例974

第二节 《炼油厂自动化仪表管线平面布置图图例及文字代号》（SH/T 3105—2000）985

第三节《石油化工配管工程设计图例》（SH/T 3052—2003，待批）988

第十二章 管道施工1012

第一节 管道检验、检查、试验1012

一、GB 50235管道检验、检查和试验的规定1012

二、SH 3501对管道施工质量检验的规定1014

第二节 管道系统的吹扫与清洗1018

一、GB 50235对管道吹扫与清洗的规定1018

二、SH 3501对管道吹扫的规定1020

附录 压力管道设计常用标准1021