GB／T 51257-2017  液化天然气低温管道设计规范(完整清晰正版)

drip plate

阀盖加长领上设置防止冷凝水进入阀盖保冷层的一个圆

由管道组成件、管道支吊架等组成，用以输送、分配、混合、分 离、排放、计量或控制流体流动，

学士标准规范范本piping system

按流体与设计条件划分的多根管道连接成的一组管道，

用于连接或装配成管道的元件，包括管子、管件、法兰 紧固件、阀门以及膨胀节、过滤器、阻火器等非普通标准组

vapor stop

管道，设计压力应取最 无安全控制装置的管道

1被隔断管道中的流体因受环境影响引起的热膨胀所 为压力升高； 2因管道表面冷凝、冷冻面引起的阀门、泄压装置或排 直故障的影响。

3.2.3设计压力小子4.0MPa的管道，压力和温度允许的变动应 符合本规范第3.2.4条的规定，应同时满足下列要求： 1由压力产生的管道名义应力不应超过材料在相应温度下 的屈服强度； 2管道持续应力应符合本规范第7.1.8条的规定； 3管道系统预期寿命内，超过设计条件的压力和温度变化的 总次数不应大于1000次； 4持续和周期性变动不应改变管道系统中所有管道组成件 的操作安全性能； 5压力变动的上限值不应大于管道系统的试验压力； 6温度变动的下限值不应小于现行国家标准《压力管道规范 工业管道第2部分：材料》GB/T20801.2规定的材料最低使用 温度。 7阀门闭合元件的压力差不宜超过阀门规定的最大额定压 力差。

道名义应力超过材料允许用应力值时，超限的幅度和频率压

下列条件之一 1变动幅度不大于33%，每次变动时间不超过10h，且每年 累计变动时间不超过100h； 2变动幅度不大于20%，每次变动时间不超过50h，且每年 累计变动时间不超过500h，

3.2.5材料许用应力应符合现行国家标准《压力管道规范

4.1.1管道材料应根据设计温度、设计压力、介质工况、加工性能 和焊接等条件进行选用。 4.1.2 管道组成件不应使用脆性金属材料。 4.1.3 不锈钢管道组成件宜选用双证奥氏体不锈钢材料。 4.1.4 奥氏体不锈钢管子和管件应经固溶处理并酸洗后交货。 4.1.5 阀门主体材质应选用奥氏体不锈钢，阀门内件材质应满足 低温韧性要求

》JB/T7248的规定；铸件的外观质量符合现行行业标准《 钢件外观质量要求》JB/T7927的规定

4.1.8锻件材料缺陷不应补焊处理

4.2.1焊接管子和管件应进行低温冲击试验。每炉/批成品中的 母材、焊缝、热影响区应各取一组进行一196℃下的冲击试验；试样 的横向膨胀量不应小于0.38mm，试验结果应满足表4.2.1的要 求。不能取到最小尺寸2.5mm×10mm×55mm的试样，可免做 冲击试验。

.2.1 一196℃冲击试验要求

4.2.2铸件应按现行国家标准《金属材料夏比摆链锤冲击试验方 法》GB/T229进行一196℃夏比V形冲击试验，标准试样测试可 以接受的最小横向膨胀量为0.38mm。奥氏体不锈钢的三个试样 的冲击试验结果应符合现行行业标准《阀门用低温钢铸件技术条 件》JB/T 7248的要求。

5.1.1管道组成件应根据介质性质、操作工况、外部环境要求和 经济合理性选用。

经济合理性选用。 5.1.2管道组成件的腐蚀裕量应根据预期的使用寿命和介质对 材料的腐蚀速率确定，且应满足冲蚀和局部腐蚀的要求。

5.2.1焊接管子和管件的焊缝应采用电熔焊工艺，且 焊，焊缝系数宜取1.0。

5.2.3公称尺寸大于或等于DN600的管子和管件的最小壁厚 不应小于6mm。

5.3.2阀体的最小壁厚应符合现行国家标准《阀门壳体最小壁厚 尺寸要求规范》GB26640的规定。 5.3.3阀门宜采用整体式阀体；上装式阀门的结构应满足在线维 修的要求。

5.3.3阀门宜采用整体式阀体；上装式阀门的结构应满足在线维 修的要求。

5.3.8阀门应采用阀盖加长颈结构，阀盖加长颈长

图5.3.8）应符合现行行业标准《液化天然气阀门 技术条件》 JB/T 12621 的规定。

图5.3.8阀盖加长颈及滴液盘示意图

5.3.9滴液盘的位置应满足保冷施工的要求，其距阀盖上缘的最 小间距h（见图5.3.8）应符合现行行业标准《液化天然气阀门技 术条件》JB/T12621的规定。

螺栓夹紧的方式固定在阀盖加长颈上。

计，且应满足热损失要求。 5.3.12阀杆应有防吹出结构，其危险截面应设置在填料函以上 的可见部位。 5.3.13阀杆与填料接触面处应进行硬化处理，表面粗糙度不应 大于 Rao. 4μm。 5.3.14阀门在低温工况运行和性能测试时，手柄或手轮边缘上 的最大操作力不应超过360N。传动链设计强度应大于两倍计算 操作力或扭矩

3.14阀门在低温工况运行和性能测试时，手柄或手轮边 最大操作力不应超过360N。传动链设计强度应大于两倍 作力或扭矩。

1现行国家标准《钢制阀I门一般要求》GB/T12224规定 的壳体部位；

5.3.16射线检验结果应符合

1阀体、阀盖铸钢件的射线检验合格标准不应低于现行行业 标准《阀门受压铸钢件射线照相检验》JB/T6440规定的2级； 2对焊阀体的连接端部的射线检验合格标准不应低于现行 行业标准《阀门受压铸钢件射线照相检验》JB/T6440规定的1级； 3承压焊缝的射线检验合格标准不应低于现行行业标准《承 压设备无损检测第2部分：射线检测》NB/T47013.2规定的II级， 5.3.17阀门应进行低温试验。低温试验时，阀座最大允许泄漏 量应符合表5.3.17的规定

表 5. 3. 17 阀座最大允许泄漏量（mm/s×DN）

3. 18P 阀门逸散性试验应符合现行国家标准《阀门的逸散 》GB/T26481的规定。 3.19堆焊硬质合金的阀门密封面，应进行应力消除处理；！ 密封面宜采用金属支撑。

5.3.18阀门逸散性试验应符合现行国家标准阀门的逸散性试 验》GB/T 26481的规定。

软密封面宜采用金属支撑

20除止回阀外，阀门应能在阀杆与垂直方向成45°范围 装条件下正常操作

5.4法兰、垫片和紧固件

5.4.1法兰应采用锻件，不应焊补。锻件应符合现行行业标准 《承压设备用碳素钢和合金钢锻件》NB/T47008和《承压设备用 不锈钢和耐热钢锻件》NB/T47010中川级锻件的要求。 5.4.2公称尺寸大于或等于DN200的法兰，焊接凸缘的壁厚负 偏差不宜大于0.3mm。 5.4.3热片活用温度压力和公称尺寸宜按表5.4.3选用

.3垫片适用温度、压力和公称尺

表5.4.4低温垫片用金属材料

5.4.5低温垫片用非金属材料宜按表5.4.5选用

表5.4.5低温垫片用非金属材料

5.4.6垫片用柔性石墨含碳量不应小于99.5%·氯含量不应大 于30ug/g，硫含量不应大于750ug/g。 5.4.7低蠕变改性聚四氟乙烯和膨体聚四氟乙烯材料所用原料 应为全新料。用于缠绕式垫片的聚四氟乙烯带连续长度不应小于 50m。

5.4.8聚三氟氯乙烯的拉伸强度应大于15MPa。

采用整板制作，不应拼接。

5.4.10波齿/齿形复合垫片的覆盖层应采用不含可溶

的粘接剂粘接。金属波齿/齿形垫骨架与非金属复合后，应附 固，不脱胶，无多余飞边。

.4.12用于缠绕式垫片的内、外加强环和波齿/齿形复合垫

5.4.14 用于盐雾腐蚀环境的垫片，其使用的金属材料应提供耐

5.4.15合金钢螺栓和螺母的材料应进行低温冲击试验。

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6.1.1管道布置应满足工.艺管道及仪表流程图的要求，并便于施 工、操作和检修。 6.1.2管道布置在满足柔性分析的条件下，应遵循管道短，弯头 少，袋形少”的原则。 6.1.3液化天然气管道不宜靠近蒸汽管道、非保温热管道，耳不 宜布置在热管道的上方。 6.1.4 管道布置宜充分利用管道的目然补偿。 6.1.5 管道水平布置时，宜采用底平的偏心异径管。 6.1.6 管道上不应米用8”字盲板。 6.1.7 管道上的弯头和三通不宜与法兰直接焊接，宜设置一段不 小于保冷厚度的直管段，

6.1.8管道相邻两分支中心线的距离，不应小于两分支平均外径 的1.5 倍。

图 6. 1. 9 阀杆安装方向示意图

6.1.11带有泄压孔的低温球阀或闸阀，阀门安装方向应满足工 艺系统的要求。

6.1.12除材料变化、仪表连接、维修要求等必须设置法兰连接

6.1.13压力等级大于或等于PN110（Class600）的低温管道 的放空、排净宜设置双阀：当采用单阀时，端部应采用盲法兰 密闭。

6.1.14管道应采用低温管托，且管托长度应满足位移量要求。 6.1.15工艺要求非保冷的低温管道，在操作人员可能接触的部 位应设置防冻伤保护措施。 6.1.16低温管道与非低温管道的连接处应设切断阀；切断阀应 靠近低温管道侧并做保冷处理。 6.1.171 低温管道间或与其他管道简的距离应满足管道保冷层维

6.1.14管道应采用低温管托，且管托长度应满足位移量要

6. 1. 18 管道不应布置在通风不良的建筑物内及封闭的层内。 6. 1. 19 管道不应穿越或跨越与其无关的建筑物、工艺装置及储 罐组。

6.2液化天然气站场的管道布置

6.2.1管道宜地上敷设；敷设在管沟内时，应采取防止问燃气体 积聚和可燃液体溢流的措施。 6.2.2沿地面敷设的管道不应环绕工艺装置和储罐区，且不应妨 l消防车栖的通

6.2.3跨越道路的管道不应设置阀门及易发生泄漏的管道

1大直径管道宜靠近管廊柱子布置，小直径管道宜布置在管 廊中间； 21 低温管道宜布置在管廊的下层，且应避免靠近热力管道或

有伴热的管道； 3进、出装置管道的阀门、插板和垫环宜集中布置，并应 桑作平台。

6.2.5液化天然气储罐的管道布置应符合下列规定

1进出储罐的管道应集中布置在罐顶靠近边沿的同一区域 内，且宜支撑在沿罐外壁设置的构架上： 2通往储罐项的斜梯、电梯和平台宜另设构架； 3储罐顶安全阀的放空管道宜布置在储罐进出管道相对侧 的罐顶边沿区域，其操作平台应设置通往地面的梯子； 4安全阀直接向大气排放时应位于安全的区域，其出口管道 应垂直向上且应设置防积水设施： 5储罐顶部罐内泵、管道及构架布置应与罐顶起吊设备的位 置相协调，且应留出泵体安装和检修所需的空间； 6储罐顶部构架上液体管道的易泄漏部位应设置液体收集 系统； 7 储罐顶部的操作通道应相互连通。 6.2.6 液化天然气气化器的低温管道布置应符合下列规定： 1气化器的进出口管道宜沿地面敷设，并应设操作通道； 2气化器周围管道上的阀门、仪表和调节阀应靠近气化器的 操作通道布置，操作通道宽度不应小于0.8m； 3气化器的进出口管道不宜布置在气化器的正上方； 4加热气化器进口管道上的切断阀距离气化器不应小子 15m，气化器布置在建筑物内时，切断阀距该建筑物不应小于 15m； 5液化天然气储罐15m内的环境气化器或加热气化器进 口管道应配备自动切断阀，自动切断阀的设置应符合现行国家 标准《液化天然气（LNG）生产、储存和装运》GB/T20368的相关 规定； 6开架式气化器的进口管道应与出口管道海水管道等统筹

1进出储罐的管道应集中布置在罐顶靠近边沿的同一区域 内，且宜支撑在沿罐外壁设置的构架上： 2通往储罐项的斜梯、电梯和平台宜另设构架； 3储罐顶安全阀的放空管道宜布置在储罐进出管道相对侧 的罐项边沿区域，其操作平台应设置通往地面的梯子； 4安全阀直接向大气排放时应位于安全的区域，其出口管道 应垂直向上且应设置防积水设施； 5储罐顶部罐内泵、管道及构架布置应与罐顶起吊设备的位 置相协调，且应留出泵体安装和检修所需的空间； 6储罐顶部构架上液体管道的易泄漏部位应设置液体收集 系统； 7储罐顶部的操作通道应相互连通。

规划，协调布置； 7中间介质气化器的管道布置不应妨碍管箱端及封头端的 拆卸；管束的抽出方向应留出操作和检修的空间； 8多台气化器并排布置时，管道和阀门宜按相同或对称方式 布置。 6.2.77 液化大然气外输增压泵的管道布置应符合下列规定： 1泵进出口管道对管口的作用力和力矩应符合制造厂或相 关标准的要求； 2泵进出口管道的布置应留出泵体安装和检修所需的空间； 管道沿地面或平台敷设时，应设置操作通道； 3泵进出口管道上的易泄漏部位和泵体管口部位应设置液 体收集系统； 4泵进口管道不应有袋形，其压力降应满足丁艺要求； 5泵进口管道上的过滤器周围应有滤网抽出的空间； 6进口水平管道有变径时，宜采用项平偏心异径管；异径 管与泵进口之间宜设置直管段： 7泵出口管道的异径管应靠近泵的出口。

6.3码头及栈桥的管道布置

1复位状态时，相邻液体装卸臂的最小净距不应小于0.6m； 作业状态时，液体装卸臂的任何部位与码头建筑物、设备、管道等 的最小净距不应小于0.3m； 2管道的紧急切断阀距码头前沿的距离不应小于20m； 3紧急切断阀宜布置在码头平台处，且在紧急情况时易于接 近。 6.3.2装卸船码头和栈桥上的管道布置应满足车辆通行的要求

6.3.4装卸船码头逃生通道应设置水喷雾系统，操作平台前沿应 设置水幕系统。 6.3.5管道宜靠栈桥一侧布置；当管道较多时可分层布置，层间 距不宜小于1.0m；低温管道应布置在下层，与地面的净距不应小 于0.4m，

7. 1. 1 管道柔性设计应防止下列情况发生： 1 管道的应力过大或疲劳引起管道破坏； 2 管道连接处产生泄漏； 3 管道作用在设备上的荷载过大，影响设备正常运行； 管道作用在支吊架上的荷载过大，引起支吊架破坏； 5管 管道位移量过大，引起管道自身或其他管道的非正常运行 或破坏； 6机械振动、声学振动、流体锤、压力脉动、安全阀泄放等动 荷载造成的管道振动及破坏。 7.1.2管道与设备相连时，应计人管道端点处的附加位移。 7.1.3管道布置中不应采用填函式补偿器。当空间受限制时，可 采用金属波纹补偿器。 7.1.4连接转动设备的管道不应采用冷紧。 7.1.5管道应力分析应包括管道断面的底部和顶部之间存在的 温度梯度因素。 7.1.6往复压缩机或往复泵的进出口管道除应进行静力分析外， 还应进行流体压力脉动分析。 7.1.7跨海栈桥上管道的应力分析应包括栈桥摆动产生的水平 位移因素。 7.1.8管道应力评定应符合现行国家标准《压力管道规范工业 八

7.2.1符合下列条件之一的管道，应进行详细应力

1符合下列条件之一的管道，应进行详细应力分析

与有特殊荷载要求的设备管口相连的管道； 2 预期寿命内冷循环次数超过7000次的管道； 3 设计温度小于或等于一70℃的管道。 7.2.2 当符合下列条件之一时，管道系统可免除应力分析： 与运行良好的管道系统相比，基本相同或相当的管道系 统； 2与已通过应力分析的管道系统相比，确认有足够强度和柔 性的管道系统

7.3应力分析条件的确定

7.3.1管 管道计算压力应职算道的设请力。 7.3.2 管道计算温度应根据工艺条件确定，还应符合下列规定： 1与转动设备相连进存荷载评定的管道应选取操作 温度； 2 流体静止状态的管道值选取操作温度的50%； 3 安全阀泄放管道应选取泄放时可能出现的最高或最低温 度； 4应计及管道运行时可能出现的短时极端温度因素。

7.3.3环境温度宜选取项目所在地年最热月的平均

8.1.1管道支吊架的选用和设置应根据管道直径、管道走 道元件位置以及可生根的部位等确定，并应满足管道的承重 和防振的要求。

8.1.2管道支吊架的结构件应真有足够的强度和合适的刚

8.1.4管道支吊架设置应便于管道的安装、拆卸和检修。

3.2.13 支吊架设计应包括（但不限于）下列作用： 管道、阀门、管件及隔冷层的重力； 管道输送流体的重力； 3 水压试验或管路清洗时的介质重力； 管道柔性件（如无约束金属波纹膨胀节）由于内压产生的 乍用力； 5 支吊架约束管道位移所承受的约束荷载： 6 风、地震引起的荷载； 7 管内流体动量瞬时突变引起的瞬态荷载； 8 流体排放产生的荷载； 9保冷管托外壳螺栓预紧力。

8.2.2支吊架设计应按对其结构最不利的组合荷载进行设计，其 中地震、风及瞬态荷载不应耦合。

行国家标准《压力管道规范工业管道第3部分：设计和计算》 GB/T 20801. 3 的规定。

8.3.1支吊架材料应符合现行国家标准《管道支吊架第1部 分：技术规范》GB/T17116.1的规定。 8.3.2保冷管托及隔冷块宜选用高密度异氰脲酸酯或高密度聚 氨酯。 8.3.3 保冷管托用低温黏结剂、密封胶等应满足管道设计温度的 要求。 8.3.4 保冷管托防潮层宜采用弹性树脂、复合铝箔材料，并应与

8.3.5保冷管托防雨层宜采用0.6mm厚的不锈钢材料

9.1焊接和焊后热处理

9.1.1金属材料的焊接工作应按照批准的焊接工艺评定和焊接 工艺规程执行。

1焊接工艺评定应执行现行行业标准《承压设备焊接工艺评 定》NB/T47014的相关规定，且应满足设计文件的相关要求； 2焊接工艺评定应在工程焊接前完成，在批准后执行： 3已有合格焊接工艺评定且满足施工项自使用要求的管道材 料可不再进行焊接工艺评定，但应编制符合要求的焊接工艺规程。 9.1.3焊接试件的冲击试验应符合下列规定： 1金属材料应具有制造厂的质量证明文件。质量证明文件 应有低温夏比（V形缺口）冲击试验值，且应符合低温金属材料标 准和设计文件的规定； 2焊接材料和熔敷金属的冲击试验值应符合现行国家标准

NB/T47014的相关规定，且应满足设计文件的相关要求； 2焊接工艺评定应在工程焊接前完成，在批准后执行： 3已有合格焊接工艺评定且满足施工项自使用要求的管道 不再进行焊接工艺评定，但应编制符合要求的焊接工艺规程

9.1.3焊接试件的冲击试验应符合下列规定： 1金属材料应具有制造厂的质量证明文件。质量证明文件 应有低温夏比（V形缺口）冲击试验值，且应符合低温金属材料标 准和设计文件的规定； 2焊接材料和熔敷金属的冲击试验值应符合现行国家标准 和设计文件的规定。 9.1.4金属材料的现场焊接及焊后热处理应符合现行国家标准 T.业金属管道T程施工规范》GB50235的有关规定。 9.1.5若设计文件无要求时，管道焊缝焊后热处理条件宜符合表 9. 1. 5 的规定,

表9.1.5管道焊缝焊后热处理条件

9.1.6焊后热处理宜采用整体热处理方法。 9.1.7焊后热处理的焊接接头与相邻的阀门、保冷管托等连接件 之间距离不宜小于300mm。 9.1.8焊后热处理应保证加热均匀，热处理温度应以焊件上的直 接测量值为准，并应填写热处理报告。 9.1.9焊后热处理合格的焊接接头的焊缝及热影响区应进行 100%的硬度值测定，热影响区的测定区域应接近熔合线。每个测 定区域的测定点不应少于3个，且3个点的平均值不应高于管材 的硬度值

100%的硬度值测定，热影响区的测定区域应接近熔合线。每个测 定区域的测定点不应少于3个，且3个点的平均值不应高于管材 的硬度值，

9.2压力试验、王燥和置换

9.2.1管道的压力试验应符合现行国家标准《工业金属管道工程 施工规范》GB50235的规定。 9.2.2设备放空、排净、排污等直接排入敬开空间的管线可不参 与试压。

探伤标准2.3管道系统的液压试验应符合下列规定：

1 液压试验前，管道系统应进行加固、加强； 2管道系统应拆除法兰连接的仪表件（调节阀、流量计、孔板 等），且应检查高点放空、低点排净的设置： 3液压试验采用育板隔离时.直板应进行强度校核。

9.2.4管道系统的气压试验应符合下列规定：

1管道系统应在压力试验合格后，进行泄漏试验； 2泄漏试验的试验介质宜采用干燥空气，试验压力应为管道 系统的设计压力和设备试验压力的较小者；也可以按照设计文件 或者相关标准的规定，采用卤素、氮气或者其他敏感气体进行较低 试验压力的敏感性泄漏试验：

3达到试验压力后，应采用中性发泡剂检查法兰、阀盖等部 位，无气泡、无异常为合格。 9. 2.6 管道系统的十燥和置换应符合下列规定： 1 管道系统的十燥和置换应在压力试验及泄漏试验合格后进行： “2管道系统干燥应编制详细的施工方案； 3干燥过程中应监视管道系统的温度、压力和流量，使出口 气体的露点降至目标值； 4置换后，管道系统的氧含量应降至2%以下； 5干燥和置换合格后，管道系统应保持50kPa(G）～100kPa(G） 的正压状态

3达到试验压力后辅助软件，应采用中性发泡剂检查法兰、阀 位，无气泡、无异常为合格。

.3.管退系统试车预冷宜米用低温气体。 9.3.2管道系统试车预冷应满足下列要求： 1 应根据工艺系统的功能编制试车预冷程序文件； 2 应编制阀门冻结的处理预案； 3应对管道系统进行全面检查，且应记录临时装置及盲板的 使用和拆除； 4 应确保管道系统所有的安全阀已经完成校验并处于工作状态， 9.3.3 管道系统预冷过程应符合下列规定： 1应监控管道系统的冷却速度并及时调整低温气体流量；管 道降温速度宜为10℃/h，且管道上、下部的温度差不应超过50℃： 2管道法兰连接螺栓的冷态紧固应符合现行国家标准《工业 金属管道丁程施工规范》GB50235的规定； 3应检查、记录管道支吊架位移； 4 应对管道系统中的管线保冷进行巡查，保冷外壳表面应无 结霜。 9.3.4 管道系统预冷结束时，管道末端的温度应降至一120℃。

9.3.5试车预冷合格后，应及时完成阀门和法兰的保