SH／T 3108-2017 石油化工全厂性工艺及热力管道设计规范

新负荷的折算负荷的计算，应符合！ 的规定。

5. 3 氮气及空气管道

显，且后期施工的管道较多时，宜单独预留管带，前期工程的管道不宜穿越预留发展用地。 6.1.3工艺及热力管道应共架、共墩布置，管道较多时宜多层布置，管架或管墩上（包括相应的穿越 涵洞）宜留有20%30%不可预见管道敷设的空位。 6.1.4布置地上敷设的管道时，不宜使管墩或管架所受的垂直荷载和水平荷载集中在一端；管架上的 大直径和较重的管道应靠近管廊柱子布置，小直径、气体管道、公用工程管道宜布置在管廊中间。 6.1.5低温管道、液化烃管道和其他应避免受热的管道不应布置在热介质管道的正上方或与不保温的

装饰装修标准规范范本SH/T31082017

6.1.18输送易燃、易爆物料的管道应按国 石油化工静电接地设计规范》的规定

6.1.19管道跨越铁路和道路时，铁路和道路两侧管道或管架的最突出部分距铁路中心线不得小于 3.0m；距公路型道路路肩不得小于1.0m；距城市型道路路面边缘不得小于1m。架底（无架者为吊 架或管底）与路面之间的净空高度应符合下列要求： a）距行驶机车的铁轨顶不得小于5.5m。 b）距主要道路路面不得小于5.5m。 c）距一般道路路面不得小于5.0m

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罐台的管道除外），距公路型道路的路肩不得小于1.0m；距城市型道路的路面边缘不得小于1.0m。 6.1.21管道穿越铁路及主要道路时，应符合下列规定： a） 管道与铁路或道路的夹角不宜小于60°。管道应采取保护措施。 b）套管的两端伸出路基边坡不得小于2.0m，路边有排水沟时，伸出水沟边不应小于1.0m。套管 顶距铁路轨顶不应小于1.2m，距道路路面不应小于0.8m，否则应核算套管强度。 6.1.22管道宜有坡度，并宜与地面坡度一致。管道的坡度不宜小于2%，管道变坡点宜设在转弯处或 固定点处。 6.1.23 管道配管设计应满足管道抗震的要求。 6.1.24 低温液体阀门的安装，宜使阀杆垂直向上。若需要倾斜安装时，其倾斜角度不应大于30°。 6.1.25 管道的绝热设计应符合国家现行标准SH/T3010《石油化工设备和管道绝热工程设计规范》的 规定。 6.1.26 管道的防腐设计应符合国家现行标准SH/T3022《石油化工设备和管道涂料防腐蚀规范》的 规定。 6.1.27管道的表面色设计应符合国家现行标准SH/T3043《石油化工设备管道钢结构表面色和标志规 定》的规定。

6. 2管道的跨度和间距

6.2.1管架上连续设的直管道的最大允许跨度，按均布荷载作用下的水平多跨连续梁进行计算，并 应符合正常操作状态下的刚度和强度条件。计算公式见附录C第C.0.1条。 6.2.2直管道末端、水平弯管的最大允许跨度按第6.2.1条的强度条件计算，并应符合下列要求：

a）直管道末端跨度的折减系数取0.8； b）水平弯管跨距的折减系数取0.67； c）折减后的跨度应小于或等于连续敷设的直管道的最大允许跨度。 6.2.3立弯管的最大允许跨度按水平均布荷载加中间集中荷载计算，中间集中荷载取立管的重量，计 算公式见附录C第C.0.2条。 6.2.4当两支架间有集中载荷时，应核算管道跨度，核算公式见附录C第C.0.3条。 6.2.5保冷管道与相邻管道或其他物体的净距不宜小于150mm，其法兰外缘与相邻管道之间的净距不 应小于50mm。其他地上敷设的管道之间的净距不宜小于80mm，法兰外缘与相邻管道之间的净距不应 小干25mm

a）氧气管道采用焊接连接结构且无阀门时，平行净距应大于或等于250mm； b）氧气管道采用法兰连接或有阀门时，平行净距应大于或等于500mm； c）交叉布置时，交叉处的净距应大于或等于250mm； d）两类管道之间宜用公用工程管道隔开。

6. 2.7 管子或隔热层鼠

6. 3 管道的热补偿

6.3.1极度危害和高度危害介质管道，易燃、易爆、高温（大于250℃）或低温可燃 官通的热卡 偿应采用自然补偿或Ⅱ形补偿器。 6.3.2II形补偿器与固定点的距离不宜小于固定点之间距离的三分之一 6.3.3对采用硬质保冷材料的低温管道，管道的最大轴向位移不宜大于150mm

6.3. 1极度危害和

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6.3.4全厂性可燃气体排放管道的热补偿按国家现行标准SH3009《石油化工可燃性气 计规范》执行。 6.3.5埋地敷设的管道产生热位移的管段应采取补偿或限制位移的措施，管道出土端宜 热位移计算公式见附录D

6.3.6管道固定点的设置应符合下列规定

固定点宜靠近需要限制支管道的位移处； 多根水平敷设的管道在转弯处的横向位移量应小于该处的管间净距； d 固定点应设置在需要承受管道震动、冲击荷载或需要限制管道多方向位移处。

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C.0.1连续敷设的直管道最大允许跨度

附录C （规范性附录） 管道最大允许跨度的计算

敷设的直管道最大允许跨度。 （1）末端直管

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C.0.3两支架间有集中载荷时，可按下式校核刚度条件：

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附录D （规范性附录） 埋地管道热位移计算

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1为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”； 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得” 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”； 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合……的规定”或“应按…执行”

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中华人民共和国石油化工行业标准

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煤化工企业是指以煤为原料生产化工产品、油品及气体产品的企业

化工全厂性工艺及热力管道诊

a） 为适应工程分期建设、分期投产的需要，管道设计也应进行统一规划。前期工程既要满足前期 生产的要求，又要为后期生产、施工创造条件，使设计经济合理，有利于安全生产、安全施工。 b 全厂性工艺及热力管道是为实现全厂总工艺流程服务的，既要满足装置正常生产，又要满足装 置事故处理以及开车或停车对管道系统的要求。 4.1.3d）对航空煤油的过滤和脱水不可有丝毫的疏忽，这方面的教训是惨痛的。因此，规范特别重申

b） 全厂性工艺及热力管道是为实现全厂总工艺流程服务的，既要满足装置正常生产，又要满足装 置事故处理以及开车或停车对管道系统的要求。 4.1.3d）对航空煤油的过滤和脱水不可有丝毫的疏忽，这方面的教训是修痛的。因此，规范特别重申 了航空煤油精密过滤器的设置要求。 4.1.5石油化工厂的燃料气主要来源于装置生产过程中产生的可燃气体、回收的火炬气以及补充的液 化气或天然气，不同来源的燃料气热值有较大差别，经充分混合的燃料气有利于保证热值和燃烧稳定； 当天然气作为燃料气的部分气源时，如果天然气的压力明显高于燃料气管网的操作压力，则天然气供气 干管上应设置燃料气管网超压的紧急切断，以避免高压造成管网破坏或装置事故。 4.1.7现在的炼油厂和石油化工厂已普遍大型化，生产装置众多，设置专用的开车/停车的供料/退料 线更适合合理安排装置的开车/停车：在装置数量较少的情况下，从经济的角度出发，可以不设专用开 车线，采用借用其他相近介质的管道方案。

了航空煤油精密过滤器的设置要求

些基础数据波动频繁，变化较大。因此，设计中应根据当时的具体数据进行比较计算，确定经济合理的 管径。本标准给出了推荐的流速范围。 4.2.3本条仅对轻质油的静电安全流速作了规定，对重质油没有作规定。这是因为重质油的电导率大 于101°s/m，通常不按易带电介质考虑，所以，对重质油不提流速限制。 过滤器（过滤精度高于30μm）后的管道，特别是航空煤油的精密过滤器后的管道，应注意使油品 从过滤器出口至管道出口的流动时间大于30s。同时，仍应使管道中介质的流速不大于7m/s。 对于油品中游离水和污染物的含量多少才算较高，目前可查阅到的国内外参考文献中尚无明确的结 论。但游离水和污染物的含量高时，流动的油品发生静电聚集的危险大大增加，所以才有本款的规定。

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5.1.1热力管道采用枝状布置的投资较环状布置低。实践证明，枝状布置是可靠的，现有的炼油厂和 石油化工厂一般都采用枝状布置。 5.1.2单管输送系统指单母管系统。若一条管道的输送量不够大而采用两条管道，但各装置（单元） 只与其中一条管道连接时，仍属单管输送。某些重要装置（单元）对介质参数（如压力）有较严格的要 求，而全厂性热力管网又不能满品时一益许品设主线

5.2蒸汽及凝结水管道

5.2.1蒸汽压力按用户需要对口供应，不进行减压而是逐级利用，才能充分利用有效能，从而节约能 源。 5.2.2本条系指装置发生饱和蒸汽量较大时，如直接并入厂内过热蒸汽管网，未经充分混合即被利用 则将造成管网含水量过大，影响装置（单元）的正常工作。 5.2.3回收凝结水的目的主要是回收热能、减少软水流失、降低运行费用。 5.2.4压力大于或等于3.9MPa的蒸汽主要供中压汽轮机使用，汽轮机对蒸汽的温度要求较严（例如 3.9MPa的汽轮机额定温度一般为435℃），因此要求进行温降计算

3.3在生产管理到位的情况下，氮气和仪表空气不存在管网损失，但工厂空气在环境 有水析出，如果工厂空气管道未采取防止水析出的措施，则经常性的低点排水或采取低 气的方法防冻时，就有一定的管网损失，因此本规范对工厂空气管道给出了1%～3%的

6工艺及热力管道配管设计

6.1.2全厂性工艺及热力管道布置必须在全厂平面布置和竖向设计的基础上，一方面满足各装置及单 元生产、施工、检修和安全运行的需要：另一方面要求管线长度尽量短，从而节约投资。 6.1.17管道焊缝的设置在管道施工验收规范中已有规定，但在有关弯管、直管段的安装设计中，容易 忽略，在此重申了管道焊缝设置的基本要点。 6.1.22全厂性工艺及热力管道的长度较大，采取管道坡度与地面一致的做法，可以避免因管道与地面 的坡度不同（或反坡），使管架（墩）的高度变化太大。 6.1.24低温液体阀门应首选阀杆垂直安装，若需要倾斜安装时，其倾斜角度不应大于30°，目的在 于避免低温液体泄漏造成人员伤害事故。

6.2.5低温管道保冷层的结构复杂，密封性能要求远远高于保温管道，为保证保冷施工质量以及避免 施工期间踩踏造成保冷材料破碎等，保冷管道的净距应为施工留出必要的空间。 6.3管道的热补偿 6.3.1易燃介质管道是指甲A、甲B、乙类可燃液体、甲类气体管道。 6.3.3管道热位移过大时，弯头处的保冷层会产生裂缝，保冷失效

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附录C （规范性附录） 管道最大允许跨度的计算

管道跨度的确定不仪影响管 本规定中的跨度计算公式首先大 使小直径的管道跨度不至太

C.0.1连续敷设的直管道最大允许跨度

全厂性工艺及热力管道一般都有2%左右的坡度，本规定将其简单视为水平管道进行计算。 跨度计算应按刚度条件和强度条件分别进行，取其较小值作为管道跨距。使跨度既满足管道在变形 方面的要求，又保证了在持续外载作用下管道的应力处于许可范围之内。 计算公式中的系数取值： （1）弯矩系数和挠度系数 全厂性工艺及热力管道的支撑通常设计为等跨布置，当把边距和相当于边距位置的特殊管段，例如 末端直管、水平弯等，进行跨度修正，使中间各跨的连续管道支座处的弯矩系数都接近1/12时，各跨 的挠度系数都接近1/384，便得出附录C的各个公式。 （2）管道最大允许度 以往小直径管道由于受到相对挠度为0.001～0.0013的限制，致使跨度很小。据实际观测，公称直 径不大于150mm的管道相对挠度不大于0.003，公称直径150mm以上的管道相对挠度不大于0.002， 都看不出明显的挠度。本规定把相对挠度的限制放宽到0.002，就能使小管径管道的跨距适当提高。 （3）环向焊缝系数 原规定的焊缝系数为0.7，在执行中没有发现问题。在《石油化工管道设计器材选用规范》（SH/T 3059一2012）中规定，采用电弧焊的单面对焊直缝或螺旋缝，当不做无损检测时，焊缝系数取0.8。参 照SH/T3059一2012，并考虑管道的焊缝不在管道的支、吊点处，同时一般管道的实际跨度多数小于计 算跨度，所以，此次修订中环向焊缝系数该为0.8。 （4）安全裕量 由于输送介质对管壁确有腐蚀作用和管子制造可能出现壁厚的负公差，所以在计算管道的跨度时， 应将这两个因素考虑在内。 ①腐蚀裕量CI。由于管子外壁已采取了防腐措施，例如刷漆等，所以计算管子壁厚时不考虑外腐 蚀，即本规范仅考虑内腐蚀的作用。而管道的内腐蚀虽然有均匀的全面腐蚀，但点、片状的局部腐蚀亦 比较突出，所以，在考虑腐蚀对管子的断面影响时，按腐蚀裕量的壁厚全部被腐蚀掉计算是与实际情况 不相符的。因此，C取腐蚀裕量的一半比较合适。对腐蚀严重的酸、碱管道则应特殊处理。 ②管子壁厚负公差C2。对于无缝钢管，壁厚公差可能造成偏心，但对管子断面系数影响不大，而 局部壁厚的负公差则造成壁厚的减少，对管子断面系数是有影响的，考虑整条管道不会都按壁厚负公差 减少壁厚，也不会都按直径负公差减少直径，故对整条管道的壁厚和直径按同时出现负公差的一半计算。 对于螺旋焊缝钢管，由于使用的板材本身存在负公差，即管子壁厚会均匀地减少，所以螺旋焊缝钢 管的安全裕量C中的C2值按全量计算。 （5）管道持续外载许用应力 计算管道的跨度时，不考虑热胀应力即二次应力，只考虑一次应力。对于水平管道，一次应力由内 压轴向应力、支座摩擦力造成的应力、管道重力造成的应力组成。为简化计算，忽略支座摩擦力（支座 摩擦力较小），并将管道重力引起的弯曲应力与内压引起的轴向应力直接选加，并使迭加所得的应力不

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大于管材在计算温度下的基本许用应力。在扣除管壁安全裕量的情况下，内压则取计算温度下的操作压 力。 （6）管道单位长度的重量W W未包括风、雪、地震等短期荷载。在计算风、雪、地震等短期荷载与正常荷载组合情况下的许 用应力时，允许管材在计算温度下的许用应力提高20%~30%。 水压试验是一种临时状态，而且多数是在管道投产之前进行，有隔热层的管道也都是在隔热层施工 前进行。因此，做水压试验管道的1、Z、等均不考扣除安全裕量C。每米管道的重量W为管子自 重加充水量，管道的内压Pw则取水压试验的试验压力。 对液体管道的跨距计算，基本不用做水压试验状态的校核计算。而对气体管道的跨距计算，当不考 患在水压试验时加设管道的临时支撑用以缩小跨距、保证安全时，则需对跨距进行水压试验状态的校核 计算。 对可能出现凝液的气体管道，操作状态下的凝液重量取值： 由于催化富气放空管道没有保温层，当其长度为1000m，管道进口温度为40℃时，管内凝液积存 最多处，其管内断面上有18%的面积为凝液。除此以外，产生凝液较多的的管道就是1.0MPa饱和蒸汽 管，放水距离按200m～300m计算，在其凝液积存最多处，液体在其断面上所占面积不大于管子截面 积的5%。因此，对可能产生凝液的气体管道，一般气体管道就取满管凝液重的0.05倍建筑常用表格，无隔热层的催 化富气管道就取满管凝液重的0.20倍。 02主端吉管一

C. 0.2末端直管、水平弯管和立弯管最大

附录中的计算公式未包括管道在一跨之内设有阀门或其他管子附件的情况。当设有阀门或其他管子 时件时，则应将它们作为集中荷载进行计算。 水平弯管、末端直管和立弯管出现的几率较高，其最大允许跨度必须满足强度条件，而刚度条件略 可放松，但最大允许跨度也不应超过连续敷设的直管的最大允许跨度。附录中给出了按强度条件计算的 公式。 （1）末端直管 将边跨看做一端固定一端简支的梁。固定支座处的管子弯矩为：

M一管子在固定支座处的弯矩，N·m

Zop L,=0.0894

当水平弯管的两个臂长不等时，其最大允许跨度（水平弯管的展开长度）可大于两个臂长相等的情 况。因此，设AD=BD毕业设计，计算MA和MB。因为图形ADB的重心在C点（见图1)，C点与支座A或B的