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第1章 管路设计标准1

1.1 概述1

1.2 管路设计相关的国家标准1

1.3 管路的压力等级及管径系列6

1.3.1 管路的压力等级6

1.3.2 管径系列7

1.4 管道的分级（类）和流体分类8

1.4.1 压力管道的类别划分8

1.4.2 国家标准对压力管道的分级（类）11

1.4.3 流体分类11

1.5 管路的压力试验12

1.5.1 一般要求12

1.5.2 液压试验13

1.5.3 气压试验13

1.5.4 液压-气压试验14

1.5.5 初始运行压力试验14

1.5.6 压力试验的代替14

1.5.7 泄漏试验14

1.5.8 真空度试验15

1.6 管道设计条件15

1.6.1 设计压力15

1.6.2 设计温度16

1.6.3 其他与设计有关的因素18

1.7 管道设计基础数据19

1.7.1 压力-温度参数19

1.7.2 许用应力19

1.7.3 设计寿命及最低设计压力等级20

第2章 管子、管件的强度及应力计算21

2.1 直管21

2.1.1 符号21

2.1.2 直管的内压设计22

2.1.3 直管的外压（或真空）设计22

2.2 弯管或弯头46

2.2.1 符号46

2.2.2 弯管或弯头的内压设计46

2.2.3 弯管或弯头的外压（或真空）设计47

2.3 斜接弯头47

2.3.1 符号47

2.3.2 斜接弯头的内压设计47

2.3.3 斜接弯头的外压（或真空）设计48

2.4 管法兰和法兰盖的压力设计48

2.4.1 符号48

2.4.2 当量压力48

2.4.3 刚度校核48

2.5 盲板49

2.5.1 符号49

2.5.2 盲板厚度49

2.6 支管连接的等面积补强法49

2.6.1 符号49

2.6.2 等面积补强法的适用范围50

2.6.3 不需要补强的条件51

2.6.4 支管直接焊于主管的补强计算51

2.6.5 带挤压成形接口的支管连接补强计算52

2.6.6 封头上支管连接的补强设计54

2.7 管道应力分析54

2.7.1 一般规定54

2.7.2 荷载及其组合工况57

2.7.3 应力分析和强度条件58

2.7.4 管道支吊架63

第3章 管路压力降计算65

3.1 单相流（不可压缩流体）65

3.1.1 简述65

3.1.2 计算方法66

3.1.3 计算步骤及例题80

3.1.4 管道计算表85

3.2 单相流（可压缩流体）85

3.2.1 简述85

3.2.2 管道压力降计算86

3.2.3 计算步骤及例题90

3.2.4 管道计算表95

3.3 气液两相流（非闪蒸型）95

3.3.1 简述95

3.3.2 计算方法97

3.3.3 计算举例102

3.3.4 管道计算表106

3.4 气液两相流（闪蒸型）106

3.4.1 简述106

3.4.2 计算方法106

3.4.3 计算举例109

3.4.4 管道计算表113

3.5 气固两相流113

3.5.1 简述113

3.5.2 计算方法115

3.5.3 计算例题123

3.5.4 管道计算表130

3.6 真空系统130

3.6.1 简述130

3.6.2 计算方法130

3.6.3 管道计算表138

3.7 浆液流138

3.7.1 简述138

3.7.2 计算方法139

3.7.3 管道计算表148

第4章 管法兰及其附件149

4.1 钢制管法兰149

4.1.1 钢制管法兰类型与参数（GB/T 9112—2000）149

4.1.2 钢制管法兰技术条件（GB/T 9124—2000）151

4.1.3 平面、突面整体钢制管法兰（GB/T 9113.1—2000）167

4.1.4 凹凸面整体钢制管法兰（GB/T 9113.2—2000）176

4.1.5 榫槽面整体钢制管法兰（GB/T 9113.3—2000）182

4.1.6 环连接面整体钢制管法兰（GB/T 9113.4—2000）188

4.1.7 突面带颈螺纹钢制管法兰（GB/T 9114—2000）191

4.1.8 平面、突面带颈平焊钢制管法兰（GB/T 9116.1—2000）197

4.1.9 凹凸面带颈平焊钢制管法兰（GB/T 9116.2—2000）205

4.1.10 榫槽面带颈平焊钢制管法兰（GB/T 9116.3—2000）205

4.1.11 环连接面带颈平焊钢制管法兰（GB/T 9116.4—2000）216

4.1.12 平面、突面对焊钢制管法兰（GB/T 9115.1—2000）216

4.1.13 凹凸面对焊钢制管法兰（GB/T 9115.2—2000）240

4.1.14 榫槽面对焊钢制管法兰（GB/T 9115.3—2000）240

4.1.15 环连接面对焊钢制管法兰（GB/T 9115.4—2000）251

4.1.16 平面、突面板式平焊钢制管法兰（GB/T 9119—2000）251

4.1.17 突面带颈承插焊钢制管法兰（GB/T 9117.1—2000）268

4.1.18 凹凸面带颈承插焊钢制管法兰（GB/T 9117.2—2000）274

4.1.19 榫槽面带颈承插焊钢制管法兰（GB/T 9117.3—2000）276

4.1.20 环连接面带颈承插焊钢制管法兰（GB/T 9117.4—2000）278

4.1.21 突面对焊环带颈松套钢制管法兰（GB/T 9118.1—2000）280

4.1.22 环连接面对焊环带颈松套钢制管法兰（GB/T 9118.2—2000）284

4.1.23 突面对焊环板式松套钢制管法兰（GB/T 9120.1—2000）291

4.1.24 凹凸面对焊环板式松套钢制管法兰（GB/T 9120.2—2000）291

4.1.25 榫槽面对焊环板式松套钢制管法兰（GB/T 9120.3—2000）299

4.1.26 突面平焊环板式松套钢制管法兰（GB/T 9121.1—2000）299

4.1.27 凹凸面平焊环板式松套钢制管法兰（GB/T 9121.2—2000）307

4.1.28 榫槽面平焊环板式松套钢制管法兰（GB/T 9121.3—2000）307

4.1.29 翻边环板式松套钢制管法兰（GB/T 9122—2000）312

4.1.30 大直径碳钢管法兰（GB/T 13402—1992）312

4.2 钢制管法兰盖317

4.2.1 平面、突面钢制管法兰盖（GB/T 9123.1—2000）317

4.2.2 凹凸面钢制管法兰盖（GB/T 9123.2—2000）326

4.2.3 榫槽面钢制管法兰盖（GB/T 9123.3—2000）332

4.2.4 环连接面钢制管法兰盖（GB/T 9123.4—2000）337

4.3 管法兰用垫片341

4.3.1 管法兰用非金属平垫片341

4.3.2 钢制管法兰用金属垫片347

4.3.3 钢制管法兰用缠绕式垫片尺寸（GB/T 4622.2—2003）350

4.3.4 大直径碳钢管法兰用垫片（GB/T 13403—1992）355

4.4 管法兰连接用紧固件（GB/T 9125—2003）357

4.4.1 紧固件的材料及力学性能357

4.4.2 紧固件的标记与标志358

4.4.3 管法兰连接用紧固件长度计算方法358

4.4.4 紧固件的使用条件361

4.4.5 紧固件适用的压力、温度361

4.4.6 紧固件的选配362

4.4.7 紧固件的选型362

附录——GB/T 9124—2000365

附录A （标准的附录）钢制管法兰压力-温度等级365

附录B （提示的附录）钢制管法兰焊接接头形式和坡口尺寸373

附录C （提示的附录）钢制管法兰计算质量376

第5章 金属管道与管件382

5.1 金属管道382

5.1.1 各种钢管382

5.1.2 金属软管398

5.1.3 有色金属管401

5.2 金属管件402

5.2.1 钢制对焊无缝管件（GB/T 12459—2005）402

5.2.2 钢制法兰管件（GB/T 17185—1997）416

5.2.3 钢板制对焊管件（GB/T 13401—2005）423

5.2.4 锻钢制承插焊管件（GB/T 14383—1993）433

5.2.5 锻钢制螺纹管件（GB/T 14626—1993）435

5.2.6 不锈钢卡压式管件（GB/T 19228.1—2003）437

第6章 非金属管道和管件445

6.1 硬聚氯乙烯管445

6.1.1 硬聚氯乙烯管的性能及使用情况445

6.1.2 硬聚氯乙烯管材与管件规格446

6.2 玻璃管453

6.2.1 玻璃管性能454

6.2.2 玻璃管品种及规格454

6.2.3 活套法兰接管结构457

6.3 耐酸酚醛塑料管458

6.3.1 耐酸酚醛塑料管性能及使用情况458

6.3.2 耐酸酚醛塑料管子与管件规格458

6.3.3 接管结构463

6.4 陶瓷管465

6.4.1 陶瓷管成分及性能465

6.4.2 陶瓷管子与管件规格465

6.5 不透性石墨管469

6.5.1 不透性酚醛石墨管性能470

6.5.2 不透性石墨管子与管件规格472

6.6 玻璃钢管479

6.6.1 玻璃钢管的性能与产品规格（HG/T 21633—1991）479

6.6.2 接管结构482

6.7 橡胶软管483

6.7.1 耐稀酸碱橡胶软管（HG/T 2183—1991）483

6.7.2 蒸汽橡胶软管及软管组合件（HG/T 3036—1999）485

6.7.3 输水通用橡胶软管（HG/T 2184—1991）485

6.7.4 吸水和排水用橡胶软管（HG/T 3035—1999）486

6.8 聚乙烯管487

6.8.1 给水用聚乙烯（PE）管性能和产品规格487

6.8.2 管件490

6.9 石英玻璃管494

6.9.1 液位计用透明石英玻璃管（JC/T 225—1997）494

6.9.2 半导体用透明石英玻璃管（JC/T 597—1995）496

6.9.3 不透明石英玻璃管（JC/T 182—1997）496

6.10 ABS管件（GB/T 20207.1—2006）497

6.10.1 ABS管性能及产品规格498

6.10.2 管件500

6.11 增强聚丙烯管（HG/T 20539—1992）503

6.11.1 增强聚丙烯管性能及产品规格503

6.11.2 管件504

6.11.3 接管结构510

6.12 冷热水用聚丁烯管（GB/T 19473.1—2004）513

6.12.1 冷热水用聚丁烯管性能及规格513

6.12.2 管件514

6.13 氯化聚氯乙烯管515

6.13.1 工业用氯化聚氯乙烯（PVC-C）管道系统515

6.13.2 冷热水用氯化聚氯乙烯（PVC-C）管道系统519

6.14 聚氯乙烯／玻璃钢（PVC/FRP）复合管522

6.14.1 聚氯乙烯／玻璃钢（PVC/FRP）复合管规格尺寸（HG/T 21636—1987）522

6.14.2 接管结构（HG/T 20520—1992）522

6.15 聚丙烯／玻璃钢复合管（PP/FRP复合管）（HG/T 21579—1995）523

6.15.1 直管和承插式直管规格尺寸523

6.15.2 管件（JB/T 7525—1994）526

6.16 聚四氟乙烯管（QB/T 3624—1999）528

6.16.1 聚四氟乙烯管材性能528

6.16.2 聚四氟乙烯管材规格尺寸528

第7章 衬里管子和管件530

7.1 衬橡胶管和管件（HG/T 20677—1999）530

7.1.1 衬里用橡胶的性能530

7.1.2 橡胶衬里层的选择530

7.1.3 橡胶衬里的使用范围532

7.1.4 对衬橡胶管子与管件的要求532

7.1.5 储存与安装注意事项534

7.2 搪玻璃管和管件534

7.2.1 性能534

7.2.2 使用范围535

7.2.3 品种和规格535

7.2.4 安装注意事项537

7.3 渗铝钢管538

7.3.1 性能538

7.3.2 品种及产品质量539

7.3.3 存在问题540

7.3.4 使用情况540

7.4 钢塑复合管542

7.4.1 衬塑（PP、PE、PVC）钢管和管件（HG/T 20538—1992）542

7.4.2 衬聚四氟乙烯钢管和管件（HG/T 21562—1994）545

7.4.3 衬胶钢管和管件（HG/T 21501—1993）553

第8章 阀门559

8.1 概述559

8.1.1 阀门名词术语559

8.1.2 阀门的分类559

8.1.3 阀门的公称尺寸DN［GB/T 1047—2005管道元件DN（公称尺寸）的定义和选用］561

8.1.4 阀门的公称压力PN［GB/T 1048—2005管道元件PN（公称压力）的定义和选用］562

8.1.5 阀门型号编制方法（JB/T 308—2004阀门 型号编制方法）562

8.1.6 阀门的材料（JB/T 5300—2008工业用阀门材料 原因导则）566

8.1.7 金属阀门的结构长度（GB/T 12221—2005金属阀门 结构长度）572

8.2 常用阀门的结构特征588

8.3 各类材料阀门的使用范围594

8.3.1 耐蚀性能594

8.3.2 使用温度595

8.3.3 使用压力596

8.4 安全阀的选用及计算597

8.4.1 安全阀的选用597

8.4.2 安全阀的计算（GB/T 12241—2005安全阀一般要求）597

8.5 其他607

8.5.1 通用阀门的压力试验（GB/T 13927—2008工业阀门 压力试验）607

8.5.2 阀门布置611

8.5.3 通用阀门标志和阀门的涂漆615

附录A 过热修正系数Ksh的推导616

附录B 压缩系数Z的推导617

附录C 对于液体的黏度修正系数617

附录D 理论排量计算的替代方法619

第9章 管路附件622

9.1 三通过滤器（GB/T 14382—2008管道用三通过滤器）622

9.1.1 分类622

9.1.2 结构尺寸623

9.1.3 材料627

9.1.4 过滤器要求627

9.2 阻火器（GB 13347—1992石油气体管道阻火器阻火性能和试验方法）629

9.2.1 技术要求629

9.2.2 试验方法629

9.2.3 检验规则630

9.2.4 标志、包装、运输和储存631

9.2.5 阻火器的结构形式631

9.3 视镜633

9.3.1 直通视镜633

9.3.2 三通视镜637

9.3.3 浮球视镜639

9.3.4 玻璃管视镜640

9.4 漏斗640

9.4.1 A型漏斗640

9.4.2 B型漏斗641

9.4.3 C型漏斗641

9.5 防空帽和防雨帽642

9.5.1 防空帽642

9.5.2 用于不保温管路的防雨帽642

9.5.3 用于保温管路的防雨帽643

9.6 阀门伸长杆643

第10章 管路图的绘制644

10.1 相关标准644

10.2 管路系统图形符号的基本原则（GB/T 6567.1管路系统的图形符号的基本原则）645

10.3 管路的图形符号（GB/T 6567.2管路系统的图形符号 管路）645

10.3.1 管路646

10.3.2 管路的一般连接形式647

10.3.3 管路中介质的类别代号647

10.3.4 管路的标注647

10.4 管路系统中管件的图形符号（GB/T 6567.3管路系统的图形符号 管件）649

10.4.1 管接头649

10.4.2 管帽及其他649

10.4.3 伸缩器650

10.4.4 管架650

10.5 管路系统中阀门和控制元件的图形符号（GB/T 6567.4管路系统的图形符号 阀门和控制元件）651

10.5.1 常用阀门的图形符号651

10.5.2 阀门与管路的一般连接形式652

10.5.3 控制元件652

10.5.4 阀门和控制元件图形符号一般组合方式的示例653

10.5.5 传感元件653

10.5.6 指示表（计）和记录仪653

10.5.7 传感元件和指示表（计）、记录仪的图形符号的组合示例653

10.6 管路、管件和阀门等图形符号的轴测图画法（GB/T 6567.5管路系统的图形符号轴测图画法）654

10.6.1 一般规定654

10.6.2 管路或管段的画法654

10.6.3 法兰连接图形符号的画法655

10.6.4 阀门图形符号的画法656

第11章 管路安装设计657

11.1 《石油化工管道布置设计通则》中的相关规定（SH3012—2000）657

11.1.1 一般规定657

11.1.2 管道布置659

11.1.3 管道支吊架的布置664

11.2 《工业金属管道设计规范》对管道设计布置的一般规定（GB 50316—2000）666

11.2.1 地上管道666

11.2.2 沟内管道669

11.2.3 埋地管道670

11.2.4 管道系统的安全670

11.3 《石油化工企业设计防火规范》对管道布置设计的一般规定（GB 50160—1992）673

11.3.1 一般规定673

11.3.2 管路敷设方式和安装要求676

11.3.3 常见工艺设备管路安装设计685

11.3.4 泵的管道设计693

11.3.5 压缩机的管道设计702

11.3.6 排放管的设置706

11.3.7 取样管的设置707

11.3.8 吹洗管的设置708

11.3.9 双阀的设置708

11.3.10 静电防护709

11.4 辅助系统管路安装设计710

11.4.1 蒸汽管路的设计710

11.4.2 上下水管路设计711

11.4.3 压缩空气管路设计713

11.4.4 冷冻管路设计713

11.5 非金属管路和衬里管路的安装714

11.5.1 非金属管路的安装要求714

11.5.2 衬里管路的安装要求715

11.6 管路上常用阀门的安装715

11.6.1 阀门安装的一般规定715

11.6.2 阀门的适宜位置和所需空间716

11.6.3 减压阀的安装716

11.6.4 安全阀的安装718

11.6.5 调节阀的安装723

11.6.6 疏水阀的安装726

11.7 管道上仪表的安装729

11.7.1 流量计的安装729

11.7.2 压力表的安装734

11.7.3 温度测量仪表的安装735

11.7.4 物位测量仪表的安装736

第12章 真空管路739

12.1 真空管路有关计算739

12.1.1 单位换算739

12.1.2 通导率的计算740

12.1.3 真空容器排气时间的计算745

12.1.4 真空管路有关计算的综合曲线图746

12.1.5 真空管路压力降的计算749

12.2 真空管路的设计原则753

12.2.1 气体管753

12.2.2 蒸汽管道754

12.2.3 排空、冷凝液排除管754

12.3 真空配管754

12.3.1 真空系统设备选用原则754

12.3.2 几种常用的机械真空泵的配管示意图754

12.3.3 蒸汽喷射泵配管设计中应注意的问题756

12.3.4 水喷射泵的配管756

12.3.5 汽水串联喷射真空泵757

12.4 真空阀门（JB/T 6446—2004）757

12.4.1 真空阀门的作用758

12.4.2 真空阀门型号758

12.4.3 典型真空阀门760

12.5 其他真空管路附件选配767

12.5.1 真空法兰（GB/T 6070—2007）767

12.5.2 夹紧型真空快卸连接器（GB/T 4982—2003）773

12.5.3 拧紧型真空快卸连接器（GB/T 4983—2003）774

12.5.4 超高真空法兰（GB/T 6071—2003）776

12.5.5 真空法兰用橡胶密封圈（GB/T 5720—2008）781

12.5.6 热偶真空计（JB/T 6873—2005）782

12.5.7 真空管路配件（GB/T 16709—1996）782

12.6 常用真空泵的性能783

12.6.1 罗茨真空泵（JB/T 7674—2005）783

12.6.2 滑阀真空泵（JB/T 1246—2007）784

12.6.3 旋片真空泵（JB/T 6533—2005）785

12.6.4 往复真空泵（JB/t 7675—2005）786

12.6.5 蒸汽流真空泵（JB/T 7265—2004）787

第13章 管道支吊架790

13.1 一般规定790

13.1.1 管道支吊架分类790

13.1.2 管道系统分级791

13.1.3 支吊架的一般规定791

13.2 支吊架的形式选择和位置确定792

13.2.1 刚性支吊架792

13.2.2 弹簧支吊架792

13.2.3 固定支架792

13.2.4 导向支架793

13.3 管道跨距计算794

13.3.1 连续水平敷设管道的跨距794

13.3.2 水平管道的弯管部分的跨距794

13.4 荷载计算794

13.4.1 荷载组合准则794

13.4.2 垂直荷载计算796

1 3.4.3 水平荷载计算796

13.4.4 安全阀出口管的动力荷载计算797

13.5 材料和许用应力798

13.5.1 材料798

13.5.2 许用应力798

13.6 焊缝强度计算805

13.7 结构设计807

13.7.1 一般规定807

13.7.2 支架计算807

13.8 管架通用图系列813

13.8.1 支架系列813

13.8.2 管托系列820

13.8.3 管吊管卡系列824

13.8.4 平管及弯头支托828

13.8.5 立管支托831

13.8.6 假管支托833

13.8.7 邻管支架835

13.8.8 止推支架836

13.8.9 弹簧支吊架837

13.9 隔热支架的形式及选择849

附录A 带波纹管膨胀节管道的推力计算（SH/T 3073—2004）852

附录B 均布荷载作用下等截面连续直管道支点荷载计算系数（SH/T 3073—2004）854

附录C 管道支点承受荷载近似计算方法（SH/T 3073—2004）855

C.1 水平直管855

C.2 水平弯管856

C.3 垂直弯管856

C.4 水平Ⅱ形管道857

第14章 管路、设备绝热859

14.1 概述859

14.2 绝热设计基本原则861

14.3 绝热材料862

14.3.1 绝热材料的种类862

14.3.2 绝热材料的性能862

14.3.3 常用绝热材料的选用868

14.3.4 常用保护层材料的选用873

14.3.5 常用防潮层材料的选用874

14.4 绝热结构设计874

14.4.1 绝热结构的种类874

14.4.2 保护层的种类875

14.4.3 防潮层的种类876

14.4.4 绝热结构设计876

14.4.5 常用的绝热结构图例879

14.5 绝热计算（SH 3010—2000）881

14.5.1 计算数据的选取881

14.5.2 隔热层厚度计算883

14.6 临界温度与临界半径890

附录892

第15章 管路防腐涂层905

15.1 管路防腐常用涂料905

15.1.1 涂料的分类、命名905

15.1.2 涂料的选用908

15.1.3 施工常见缺陷及解决方法935

15.2 埋地管路的防腐936

15.2.1 土壤的腐蚀性等级及埋地管路的防腐等级936

15.2.2 埋地管路的沥青防腐层937

第16章 管路的加工、安装与维修939

16.1 管道加工940

16.1.1 管子切割940

16.1.2 弯管、异径管制作942

16.1.3 卷管加工951

16.1.4 管口翻边952

16.1.5 夹套管加工952

16.2 管道连接953

16.2.1 管道焊接953

16.2.2 法兰连接954

16.2.3 螺纹连接957

16.2.4 承插口连接957

16.2.5 塑料管材连接958

16.3 管道安装960

16.3.1 一般规定960

16.3.2 管道预制961

16.3.3 钢制管道安装961

16.3.4 连接机器的管道安装963

16.3.5 铸铁管道安装964

16.3.6 有色金属管道安装964

16.3.7 伴热管及夹套管安装965

16.3.8 防腐蚀衬里管道安装965

16.3.9 阀门安装965

16.3.10 补偿装置安装966

16.3.11 支、吊架安装967

16.3.12 静电接地安装968

16.4 管道检验和试验968

16.4.1 一般规定968

16.4.2 外观检验968

16.4.3 焊缝表面无损检验968

16.4.4 射线照相检验和超声波检验968

16.4.5 压力试验969

16.5 管道的吹扫与清洗971

16.5.1 一般规定971

16.5.2 水冲洗972

16.5.3 空气吹扫972

16.5.4 蒸汽吹扫972

16.5.5 化学清洗973

16.5.6 油清洗973

16.5.7 管道脱脂973

16.5.8 酸洗与钝化974

16.6 管道涂漆976

16.7 工程交接验收976

16.8 管道的管理与维修977

16.8.1 管理977

16.8.2 管道的检查978

16.8.3 维护、检修时考虑增加线弹性978

附录980

附录A 交工技术文件的内容及格式980

附录B 管道焊接常用的坡口形式和尺寸989

参考文献992