動力管道設(shè)計手冊（第2版）

前言
第1章常用資料1
11單位及換算關(guān)系1
111長度單位換算1
112面積單位換算1
113容積、體積單位換算1
114速度單位換算1
115角度單位換算1
116角速度單位換算2
117質(zhì)量單位換算2
118密度單位換算2
119比體積(質(zhì)量體積)單位換算2
1110力、重力單位換算3
1111壓力、應(yīng)力單位換算3
1112動力黏度單位換算3
1113運動黏度單位換算3
1114功、能、熱量單位換算3
1115功率單位換算3
1116體積流量單位換算4
1117溫度單位換算4
1118熱導(dǎo)率(導(dǎo)熱系數(shù))單位換算4
1119傳熱系數(shù)單位換算4
1120比熱容單位換算4
1121冷量單位換算4
12常用計算數(shù)據(jù)表5
121半徑r=1的弓形諸要素5
122管道計算數(shù)據(jù)6
123常用金屬材料的力學(xué)性能8
124常用金屬材料的物理性質(zhì)16
125水和水蒸氣的性質(zhì)17
126常用氣體的性質(zhì)20
127常用燃氣的性質(zhì)25
128生產(chǎn)的火災(zāi)危險性分類及舉例26
129職業(yè)性接觸毒物危害程度分級28
13氣象、地震資料28
131全國主要城市氣象資料28
132我國主要城鎮(zhèn)抗震設(shè)防烈度、設(shè)計基本地震加速度和設(shè)計地震分組30
14常用管道材料35
141輸送流體用無縫鋼管35
142低壓流體輸送用焊接鋼管35
143低中壓鍋爐用無縫鋼管38
144高壓化肥設(shè)備用無縫鋼管39
145高壓鍋爐用無縫鋼管39
146石油裂化用無縫鋼管39
147直縫電焊鋼管39
148流體輸送用不銹鋼無縫鋼管41
149鋁及鋁合金管42
1410一般用途的加工銅及銅合金無縫圓管42
1411醫(yī)用氣體和真空用無縫銅管44
1412工業(yè)用硬聚氯乙烯(PVCU)管44
1413輸送用橡膠軟管45
1414ABS塑料管45
1415S型釬焊不銹鋼金屬軟管46
15其他常用材料及附件47
151板材47
152型材51
16新型管材介紹55
161壓縮空氣用鋁合金管道55
162環(huán)氧樹脂涂塑復(fù)合鋼管56
17動力管道的圖例和表面涂色標志56
171動力管道參考圖例56
172動力管道表面涂色和標志61
18動力工程專業(yè)常用規(guī)范及標準圖61
181動力專業(yè)設(shè)計中常用規(guī)范及技術(shù)標準61
182動力專業(yè)國家建筑標準設(shè)計圖62
第2章管道系統(tǒng)及其選擇67
21壓力管道的定義和分類67
211壓力管道的定義67
212壓力管道分類67
213流體類別簡介68
22管道按介質(zhì)分類68
221熱力管道 68
222燃氣管道68
223氣體管道68
224真空管道68
225高純氣體管道68
226醫(yī)用氣體管道68
23熱力管道系統(tǒng)68
231熱水系統(tǒng)69
232蒸汽系統(tǒng)70
233凝結(jié)水系統(tǒng)72
24燃氣管道系統(tǒng)74
241發(fā)生爐煤氣管道系統(tǒng)74
242城鎮(zhèn)燃氣輸配系統(tǒng)74
243天然氣管道系統(tǒng)75
244液化石油氣管道系統(tǒng)76
25氣體管道系統(tǒng)76
251壓縮空氣管道系統(tǒng)76
252氧氣管道系統(tǒng)77
253乙炔管道系統(tǒng)78
254氫氣管道系統(tǒng)78
255二氧化碳管道系統(tǒng)78
參考文獻79
第3章管道的布置及敷設(shè)80
31概述80
32管道的布置及敷設(shè)原則80
321廠區(qū)管道的布置及敷設(shè)80
322車間管道的布置及敷設(shè)80
323熱力管道的布置及敷設(shè)81
324發(fā)生爐煤氣、水煤氣管道的布置及敷設(shè)84
325城鎮(zhèn)燃氣管道的布置及敷設(shè)84
326液化石油氣管道的布置及敷設(shè)103
327壓縮空氣管道的布置及敷設(shè)107
328氧氣管道的布置及敷設(shè)109
329氫氣管道的布置及敷設(shè)110
3210管道節(jié)點及詳圖索引111
33管道架空敷設(shè)120
331低支架敷設(shè)120
332中支架敷設(shè)120
333高支架敷設(shè)120
334地上架空敷設(shè)支架的形式120
335幾種常用的管架結(jié)構(gòu)形式121
34地溝敷設(shè)122
341通行地溝敷設(shè)122
342半通行地溝敷設(shè)123
343不通行地溝敷設(shè)123
35綜合管廊124
351綜合管廊的簡介124
352綜合管廊的分類125
353基本規(guī)定及布局125
36專用構(gòu)筑物125
361檢查井125
362伸縮穴126
37管道的排水、放空、吹掃裝置126
371熱水管網(wǎng)及凝結(jié)水管網(wǎng)126
372蒸汽管網(wǎng)127
373煤氣管網(wǎng)129
374燃氣、壓縮空氣、氧氣、乙炔、氫氣等管道常用的放氣及排水管徑129
38埋地管道間距及與建（構(gòu)）筑物的間距129
381埋地管道相互間小水平凈距129
382埋地管道交叉小凈距129
383埋地管道與建（構(gòu)）筑物的小水平凈距129
39架空管道間距及與建（構(gòu)）筑物的間距130
391廠區(qū)架空管道間的相互小凈距130
392廠區(qū)架空管道與建（構(gòu)）筑物間的小水平凈距130
393廠區(qū)架空管道與建（構(gòu)）筑物間的小垂直凈距130
394室內(nèi)管道間及與電氣設(shè)備間的小凈距130
310管線定向鉆進技術(shù)132
參考文獻135
第4章供熱管道直埋技術(shù)136
41熱水管道直埋技術(shù)136
411管道布置136
412管道敷設(shè)136
413管道敷設(shè)方式136
414管道保溫結(jié)構(gòu)137
415管段類型139
416管道熱力計算139
417管道受力計算及應(yīng)力驗算143
418直管段的軸向力和熱伸長144
419管道設(shè)計要點151
4110直埋保溫管的安裝及驗收152
42蒸汽管道直埋技術(shù)153
421概況153
422蒸汽直埋管道的結(jié)構(gòu)形式154
423蒸汽管道直埋敷設(shè)的防腐保溫結(jié)構(gòu)155
424蒸汽管道直埋敷設(shè)三種防腐保溫結(jié)構(gòu)的比較158
425蒸汽直埋管道的熱補償158
426蒸汽直埋管道的疏排水159
427蒸汽直埋管道外鋼套管的絕緣防腐160
428直埋管道的陰極保護161
429蒸汽直埋管道的排潮161
4210蒸汽直埋管道檢查井和閥門井162
4211蒸汽直埋管道固定支架推力計算162
4212蒸汽直埋管道的設(shè)計原則164
4213蒸汽直埋管道的施工安裝及驗收164
43廠家典型產(chǎn)品介紹165
431外滑動內(nèi)固定蒸汽直埋管165
432內(nèi)滑動內(nèi)固定蒸汽直埋管167
433直埋熱力管道相關(guān)產(chǎn)品168
第5章管道水力計算169
51概述169
511管道水力計算原則169
512常用水力計算軟件簡介169
52負荷計算169
521各類動力管道負荷計算169
522燃氣管道負荷計算170
523采暖通風(fēng)及生活用熱熱負荷計算172
53管道水力計算的常用數(shù)據(jù)179
531管道常用流速179
532粗糙度K和粗糙度換算系數(shù)m180
533摩擦阻力系數(shù)λ180
534介質(zhì)密度ρ對流速和壓降值的修正181
535平均密度計算181
536理想氣體密度計算公式181
54管徑和壓力損失計算181
541管徑確定181
542管道壓力損失計算182
543允許單位壓降（比壓降）的計算182
544燃氣管道水力計算182
55水壓圖184
551繪制水壓圖時，水力工況應(yīng)滿足的條件184
552水壓圖繪制的方法和步驟185
553幾種類型的水壓圖186
56供熱管網(wǎng)的調(diào)節(jié)與水力平衡188
561供熱管網(wǎng)調(diào)節(jié)的目的188
562供熱管網(wǎng)的運行調(diào)節(jié)方式188
563供熱管網(wǎng)水力調(diào)節(jié)的主要設(shè)備189
564混水裝置189
57管道水力計算圖表189
571各種介質(zhì)管道水力計算圖表189
572各種介質(zhì)管道的局部阻力系數(shù)和當量長度計算表256
58管道計算示例268
第6章管道熱補償282
61概述282
611管道熱補償方法282
612目前常用的熱補償器282
613管道熱補償設(shè)計原則282
62管道熱伸長量計算282
63管道自然補償283
631概述283
632平面自然補償管段短臂長度的計算283
633空間自然補償管段的近似驗算285
634管道自補償能力判別285
64管道熱補償器類型286
641方（矩）形補償器286
642波紋（波形）補償器293
643旋轉(zhuǎn)式補償器313
644套管（套筒）式補償器316
645球形補償器319
646波紋套筒復(fù)合式補償器322
參考文獻328
第7章管道支吊架的跨距及荷載329
71概述329
72管道支吊架允許跨距計算329
721按強度條件確定管道支吊架允許跨距329
722按剛度條件確定管道支吊架允許跨距329
723水平彎管支吊架允許跨距的確定332
724盡端直管支吊架允許跨距的確定332
73管道支吊架允許跨距332
731保溫蒸汽管道允許跨距332
732保溫液體管道允許跨距332
733不保溫管道允許跨距332
734煤氣管道支吊架跨距的確定336
735加強管道336
736拱形管道341
74管道固定支吊架間距的確定345
75支吊架荷載計算346
751垂直荷載347
752沿管道軸向的水平荷載347
753與管道軸向交叉的側(cè)向水平荷載348
76固定支吊架推力計算350
761方（矩）形補償器和自然補償固定支吊架推力計算公式350
762套管補償器固定支吊架推力計算公式351
763波形補償器固定支吊架推力計算公式351
764球形補償器固定支吊架推力計算公式353
765煤氣管道固定支吊架推力計算353
766固定支吊架推力計算實例354
第8章管道支吊架及支座359
81概述359
811管道支吊架的分類359
812管道支吊架選擇原則359
82支吊架結(jié)構(gòu)強度計算359
821常用支吊架生根結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強度計算359
822常用支吊架生根結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強度計算曲線圖364
83彈簧支吊架372
831彈簧承受的荷載計算372
832垂直熱位移計算372
833支吊架彈簧的選擇方法373
834吊架彈簧375
835支架彈簧（TH3）378
836橡膠彈性吊架378
84常用支吊架379
841室內(nèi)管道支吊架379
842室外熱力管道支座384
843隔熱托座391
844《管道支吊架手冊》簡介398
845地溝管道支吊架 405
846無溝敷設(shè)管道固定支架410
847煤氣管道支座410
848大管背小管支架結(jié)構(gòu)414
85組合式管架416
851吊索管架416
852懸索管架416
86裝配式成品支吊架（簡介）417
861概述417
862組成部件及典型應(yīng)用形式418
863抗震支吊架419
87城市綜合管廊（簡介）420
第9章管道強度計算和應(yīng)力驗算422
91管道強度計算422
911管道理論壁厚計算422
912管道設(shè)計壁厚和名義壁厚422
913管道壁厚負偏差C1及腐蝕裕量C2422
92管道應(yīng)力驗算424
921概述424
922一次應(yīng)力驗算424
923管道自重應(yīng)力的近似計算方法426
924二次應(yīng)力驗算427
925合成應(yīng)力驗算428
93用圖表法求解管道的推力和應(yīng)力428
931平面管道的推力和應(yīng)力計算428
932立體管道的推力和應(yīng)力計算429
94臥式壓力容器計算432
941概述432
942臥式內(nèi)壓容器計算格式433
943分汽缸和分水缸計算438
95壓力容器和壓力管道計算軟件442
951概述442
952壓力容器計算軟件443
953壓力管道計算軟件443
參考文獻444
第10章管道組成件的選用446
101管子及管件446
1011概述446
1012不同介質(zhì)管道選材要求447
1013常用管材448
1014常用管件選擇449
1015常用鋼制法蘭的選用450
1016常用墊片的選用452
102閥門選擇的一般要求453
1021閥門的分類和用途453
1022管道閥門的選擇453
1023常用管道閥門選用454
103減壓裝置的選擇計算514
1031概述514
1032減壓閥及選擇計算514
1033調(diào)壓孔板及選擇計算516
1034氣體減壓器518
1035煤氣及液化氣管網(wǎng)中的調(diào)壓器520
1036自力式壓力調(diào)節(jié)閥520
1037回水自動啟閉閥521
1038平衡閥521
104安全裝置的選擇計算525
1041概述525
1042安全閥的選擇計算525
1043安全水封528
1044中壓乙炔干式回火防止器529
1045氫氣、煤氣管道用網(wǎng)式阻火器530
1046ZKM型空氣煤氣安全閥530
1047天然氣緊急切斷閥531
1048氣體報警器532
1049防火安全呼吸閥532
105疏水閥及凝結(jié)水回收裝置533
1051概述533
1052疏水閥的選擇533
1053凝結(jié)水回收裝置535
106管道油水分離及排水裝置535
1061油水分離器535
1062集水與排水裝置539
107其他管道附件542
1071除污器542
1072配氣器544
1073汽水集配器544
1074閃蒸罐547
1075管道真空脫氣機547
108常用儀表549
1081溫度計的選用549
1082壓力儀表的選用552
1083流量儀表簡介553
1084熱量表簡介557
109節(jié)流裝置簡介560
第11章絕熱與防腐562
111絕熱設(shè)計的原則562
112絕熱材料的選擇562
1121保溫材料565
1122保冷材料566
1123防潮層材料566
1124保護層材料566
1125黏結(jié)劑、密封膠和耐磨劑566
1126輔助材料567
1127新型絕熱材料568
113絕熱計算570
1131計算原則570
1132絕熱層經(jīng)濟厚度計算570
1133絕熱層表面熱、冷損失量計算571
1134控制熱、冷損失量的絕熱層厚度計算573
1135絕熱層外表面溫度的計算573
1136雙層絕熱內(nèi)外層界面處溫度的計算573
1137控制外表面溫度的絕熱層厚度計算573
1138絕熱層外表面防結(jié)露的絕熱層厚度計算573
1139在允許溫降條件下輸送液體管道的保溫層厚度計算574
11310延遲管道內(nèi)介質(zhì)凍結(jié)、凝固、結(jié)晶的保溫層厚度計算574
11311能量價格的計算575
11312絕熱結(jié)構(gòu)單位造價的計算576
114保溫計算主要數(shù)據(jù)選取原則576
1141保溫計算的參數(shù)576
1142保冷計算的參數(shù)578
115計算舉例578
116絕熱結(jié)構(gòu)582
117防腐614
1171概述614
1172油漆涂料615
1173管道防腐措施617
1174陰極保護防腐措施622
第12章動力分站626
121換熱站626
1211簡述626
1212熱力網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)626
1213變頻控制技術(shù)627
1214換熱站設(shè)計一般原則627
1215工藝流程629
1216布置及設(shè)計要求629
1217工藝與各專業(yè)關(guān)系633
1218主要設(shè)備熱力計算及選擇634
1219常用換熱器及機組645
12110換熱站平面圖系統(tǒng)圖實例671
122凝結(jié)水站673
1221簡述673
1222一般設(shè)計原則673
1223工藝系統(tǒng)673
1224布置及設(shè)計要求673
1225設(shè)備計算及選擇674
1226凝結(jié)水站平面圖及系統(tǒng)圖實例676
123氣體匯流排間678
1231氧氣、氮氣、氫氣匯流排間678
1232乙炔匯流排間691
1233二氧化碳匯流排間695
1234鋼瓶集裝格匯流排間701
1235氨氣供氣間（站）702
1236氯氣供氣間（站）707
124液態(tài)氣體汽化間710
1241液氧、液氮汽化間概述710
1242一般設(shè)計原則710
1243液氧、液氮汽化間系統(tǒng)711
125調(diào)壓站（箱）723
1251概述723
1252設(shè)置原則724
1253工藝流程725
1254主要工藝設(shè)備729
1255工藝設(shè)計計算738
1256總平面布置740
126壓縮天然氣加氣站741
1261概述741
1262設(shè)計原則742
1263工藝流程742
1264主要工藝設(shè)備743
1265總平面布置748
1266管道設(shè)計748
1267公用設(shè)計要求750
127壓縮天然氣供氣站751
1271概述751
1272設(shè)計原則751
1273工藝流程751
1274主要工藝設(shè)備計算及選擇753
1275總平面布置754
1276管道設(shè)計754
1277公用設(shè)計要求754
128液化天然氣汽車加氣站755
1281概述755
1282設(shè)計原則755
1283工藝流程755
1284主要工藝設(shè)備757
1285總平面布置757
1286管道設(shè)計757
1287公用設(shè)計要求757
129液化天然氣汽化站757
1291概述757
1292基本參數(shù)758
1293工藝流程758
1294總平面布置762
1295LNG瓶組供氣站763
1296管道設(shè)計766
1297公用設(shè)計要求766
1210液化石油氣廠站768
12101概述768
12102LPG供應(yīng)系統(tǒng)768
12103LPG汽化站和混氣站769
12104LPG瓶組汽化站770
參考文獻771
第13章真空管道系統(tǒng)773
131概述773
132真空用途、真空負荷及影響真空系統(tǒng)正常運行的主要因素775
133真空系統(tǒng)中氣體流動的剖析與基本方程776
134流導(dǎo)的計算（或管道的水力計算）776
135低真空室抽氣時間計算779
136真空管道計算780
137真空泵的選擇783
138真空泵站的組成及布置784
139低真空系統(tǒng)設(shè)計784
1310真空設(shè)備及附件785
1311真空系統(tǒng)計算實例793
1312真空系統(tǒng)工程實例應(yīng)用795
參考文獻798
第14章高純氣體管道799
141高純氣體的用途799
142高純氣體的控制標準799
1421純度及干燥度799
1422潔凈度799
143氣體純化裝置801
1431氫氣純化裝置801
1432氧氣純化裝置804
1433氮氣純化裝置806
1434壓縮空氣凈化裝置812
144高純氣體管網(wǎng)設(shè)計、安裝和維護826
145管道材料、閥門和附件827
146高純氣體管道安裝828
1461安裝前的準備工作828
1462安裝程序828
147高純氣體管道的安全技術(shù)829
參考文獻829
第15章醫(yī)用氣體管道系統(tǒng)830
151醫(yī)用氣體的用途和設(shè)置830
1511常用醫(yī)用氣體的性質(zhì)和用途830
1512各種醫(yī)用氣體的配置 831
152醫(yī)用氣源設(shè)計832
1521醫(yī)用氣源計算832
1522醫(yī)用液氧儲罐供應(yīng)源設(shè)計833
1523醫(yī)用氧匯流排供應(yīng)源設(shè)計835
1524醫(yī)用分子篩制氧機供應(yīng)源835
1525醫(yī)用空氣供應(yīng)源836
1526醫(yī)用真空匯837
1527醫(yī)用氮氣、醫(yī)用二氧化碳、醫(yī)用氧化亞氮、醫(yī)用混合氣體供應(yīng)源838
1528麻醉、呼吸廢氣排放系統(tǒng)839
1529醫(yī)用氧艙氣體供應(yīng)源839
153醫(yī)用氣體管道設(shè)計840
1531醫(yī)用氣體管道設(shè)計相關(guān)內(nèi)容840
1532醫(yī)用氣體管材及附件843
154醫(yī)用氣體供應(yīng)末端設(shè)置845
1541醫(yī)用氣體供應(yīng)末端設(shè)施845
1542醫(yī)用氣體末端設(shè)施布置847
155醫(yī)用氣體系統(tǒng)的監(jiān)測報警設(shè)置848
1551概述848
1552醫(yī)用氣體系統(tǒng)的監(jiān)測和報警基本內(nèi)容848
1553醫(yī)用氣體系統(tǒng)集中監(jiān)測和報警849
156醫(yī)用氣體系統(tǒng)的建造施工849
1561概述849
1562醫(yī)用氣體管道施工850
1563醫(yī)用氣源站安裝及調(diào)試850
157醫(yī)用氣體系統(tǒng)的檢驗驗收851
1571施工方的檢驗851
1572醫(yī)用氣體系統(tǒng)的驗收851
158設(shè)計示例852
參考文獻861
第16章動力管道安裝及驗收863
161安裝、驗收流程及應(yīng)遵循的原則863
1611安裝、驗收流程863
1612遵循的原則863
162管道元件和材料的檢驗863
1621檢驗內(nèi)容及一般規(guī)定863
1622閥門檢驗864
1623其他管道元件檢驗864
163管道加工865
1631管道切割865
1632彎管的制作及斜接彎頭的制作865
1633卷管的制作866
1634管口翻邊867
1635夾套管的制作867
1636支吊架的制作867
164管道焊接和焊后熱處理867
1641一般規(guī)定與注意事項867
1642焊接方法的選擇868
1643坡口加工及焊前準備868
1644焊接材料及焊條選用869
1645焊接要求870
1646預(yù)熱與熱處理872
1647焊縫檢驗872
165管道安裝872
1651管道安裝前應(yīng)具備的條件872
1652一般規(guī)定873
1653管段預(yù)制873
1654鋼制管道安裝 873
1655連接設(shè)備的管道安裝874
1656鑄鐵管道安裝874
1657不銹鋼和有色金屬管道安裝875
1658伴熱管安裝875
1659夾套管安裝875
16510防腐蝕襯里管道安裝875
16511閥門安裝876
16512補償裝置安裝876
16513支吊架安裝876
16514靜電接地安裝878
16515供熱管道安裝878
16516壓縮空氣、氮氣及二氧化碳管道安裝878
16517氧氣管道安裝878
16518乙炔管道安裝878
16519氫氣管道安裝878
16520天然氣管道安裝879
16521爆炸性氣體管道安裝879
166管道檢查、檢驗和試驗879
1661一般規(guī)定879
1662外觀檢查879
1663焊縫表面無損檢測879
1664焊縫射線檢測和超聲檢測879
1665硬度檢驗及其他檢驗880
1666壓力試驗 880
1667第三方檢測881
167管道吹掃與清洗882
1671一般規(guī)定882
1672水沖洗882
1673空氣吹掃883
1674蒸汽吹掃883
1675脫脂883
1676化學(xué)清洗883
1677油清洗884
168管道的保溫及防腐884
1681一般規(guī)定884
1682管道涂漆施工884
1683管道保溫施工884
169管道標識的施工885
1610管道工程施工質(zhì)量驗收885
16101管子、部件、焊接材料與閥門檢驗885
16102管道連接檢查885
16103管道安裝檢查886
16104部件檢查886
16105閥門安裝檢查887
16106管道試驗、吹掃和涂色檢查887
16107管道保溫檢查887
16108管道絕緣防腐檢查887
參考文獻888
第17章工程估價889
171工程估價的概念和內(nèi)容889
1711工程估價的概念889
1712工程估價的內(nèi)容889
172工程估價的特點和準確性890
1721工程估價的特點890
1722工程估價的準確性891
173建筑安裝工程費用891
1731建筑安裝工程費用組成891
1732建筑安裝工程費用參考計算方法895
1733建筑安裝工程計價程序898
174建筑安裝工程定額899
1741定額的含義、性質(zhì)及分類899
1742施工定額900
1743預(yù)算定額901
1744概算定額901
1745概算指標901
175動力專業(yè)工程估價的特點902
176工程估價編制的步驟和方法902
1761工程量估算法的步驟和方法902
1762差價調(diào)整法903
177常用材料及設(shè)備參考價格904
參考文獻914