高清PDF《石油化工装置工艺管道安装设计手册 第一篇 设计与计算 第五版)》张德姜、王怀义、丘平

第五版前言
石油化工管道安装设计（配管设计）是石油化工装置设计的主体专业，配管设计水平直接关系到装置建设投资和装置投产后能否长期、高效、安全、平稳操作。石油化工管道输送的管内介质多种多样，工作压力从低压、中压到高压，超高压管道工作压力最高可达300MPa以上，管道内介质高温、高压、可燃、易爆、有毒，而且装置具有技术密集、规模大、连续化生产的特性；管道所处环境比较恶劣和管道组成件品种繁多等特点。随着石油化工装置的日益大型化，对管道的安全性要求也越来越高。石油化工管道绝大部分为压力管道，国家质量监督检验检疫总局特种设备安全监察局规定压力管道设计单位必须取得相应级别的设计资格后，方能从事设计工作；压力管道设计、校核、审批人员都必须进行考核，合格后方能取得设计许可资格。为满足和适应新形势的要求，我们对《石油化工装置工艺管道安装设计手册》（以下简称《手册》）进行全面修订。
《手册》于1994年出版、发行以来，经数次修订，满足了当前设计的需要。
长期以来，《手册》深受石油、石油化工战线上广大读者青睐，《手册》第二版于2001年获中国石化科技进步二等奖；《手册》第四版获2010年中国石油和化学工业优秀出版物奖（图书奖）一等奖。《手册》第四版出版以来，有许多国家、行业标准进行了修订更新，这次第五版修订重点是力求反映近十年来石油化工装置大型化发展和近五年来相关的国家、行业标准的最新标准和技术，以满足和适应石油化工形势发展的需要。
本《手册》虽经多次修订重版，因时间仓促，错误和不当之处难免，希望广大读者继续为本《手册》提出宝贵意见。

在20世纪70年代编制的《炼油装置工艺管线安装设计手册》，曾在设计、施工部门广泛应用，对我国炼油厂的基本建设起过良好作用。随着科学技术的迅速发展，各种规范、标准在不断更新或补充、完善；各类器材设备的变化也日新月异。原来的手册已不能完全反映当前的实际和设计水平，难以满足配管设计人员的使用要求。因此，在原手册的基础上，重新编写了这本《石油化工装置工艺管道安装设计手册》，以满足广大设计人员的需要。
工艺安装（配管）专业是工程设计中的主体专业，工艺安装设计的水平对装置的总投资、装置的风格、外观、操作、检修和安全等均有着重大的作用。同一个工艺流程由不同的工艺安装设计部门进行设计，往往会获得两种截然不同的效果。
由于工艺安装专业是一门运用多种学科的综合技术，因此，对从事该专业设计的人员，便提出了既要有专业的理论知识和丰富实践经验，又要有广博的相邻专业的基本知识的要求。
新的手册中，包括设计方法、常用计算、器材选用以及国内外有关标准和规范等，内容广泛，数据翔实。参加编写的人员，都是长期从事管道设计、理论和经验都十分丰富的同志。他们在编写过程中，既总结了国内配管设计的经验，又消化吸收了引进装置中有关的先进技术。所以这本手册是一本不可多得的好工具书，不仅对从事石油化工及炼油工艺装置工艺管道设计的同志十分有用，而且对一切从事管道安装设计的同志，也是一本有重要参考价值的工具书。

图书内容索引目录：

第一章工艺管道和仪表流程设计(1)
第一节工艺管道流程设计·(1)
一、一般要求……(1)
二、主要工艺设备的管道流程设计……(2)
第二节仪表流程设计…(8)
一、流体输送设备…(8)
二、传热设备…(10)
三、精馏塔·…(12)
四、集散控制系统……(15)
第二章管径和管道压力降计算……(17)
第一节一般要求……(17)
第二节单相流体……(19)
一、管径初选…(19)
二、不可压缩流体管道的压力降…….(20)
三、可压缩流体管道的管径…….(29)
第三节气液两相流动…….(33)
一、管径及压力降计算…(33)
二、蒸汽凝结水管径及压力降计算…(42)
三、两相流管道的几项设计原则…(44)
第四节高黏度聚酯熔体…(45)
附表一常用钢管计算用数据…(48)
附表二油品管道的流量和压力降……(49)
附表三饱和水蒸气管道的质量流量和压力降……(50)
第三章装置的布置设计……(52)
第一节概述……(52)
一、装置布置的设计阶段…(52)
二、国外装置布置设计的步骤…(53)
第二节装置布置设计的一般要求……(53)
一、装置布置设计的三重安全措施………(53)
二、装置布置设计应满足工艺设计的要求………(53)
三、装置布置设计应满足操作、检修和施工的要求…………(54)
四、装置布置设计应满足全厂总体规划的要求……(54)
五、装置布置设计应适应所在地区的自然条件……(55)
六、装置布置设计应力求经济合理………(61)
七、装置布置设计应满足用户要求……(61)
八、装置布置设计应注意外观美……(61)
第三节防火(61)
一、火灾危险性分类…(62)
二、防火间距……(63)
三、建筑物的耐火等级……(68)
四、钢结构的耐火保护…………(68)
第四节防爆……(70)
一、产生爆炸的条件和防止爆炸的基本措施…….(70)
二、爆炸危险区域的划分…….(71)
第五节管廊和主要设备的布置……(78)
一、管廊的布置……(78)
二、塔的布置………(84)
三、反应器的布置…………(85)
四、冷换设备的布置………(90)
五、加热炉的布置………(98)
六、容器的布置....….(98)
七、泵的布置…………(103)
八、压缩机的布置……(105)
九、装置布置的特点和发展趋势……(113)
第六节建筑物、构筑物及通道的布置.(114)
一、建筑物的布置..…(114)
二、构筑物的布置……(117)
三、通道的布置……(119)
第四章管道设计基础……(121)
第一节管道的分级（类）……(121)
一、美国国家压力管道标准的管道分类……(121)
二、国内工业管道的分级（类）……(122)
第二节管道压力等级及管径系列………(126)
一、公称压力……(126)
二、公称直径……(128)
第三节管道设计条件…(129)
一、设计压力……(129)
二、设计温度……(129)
三、其他与设计有关的因素…….(130)
第四节管道设计基础数据……(131)
一、管道组成件的压力、温度设计基准…………(131)
二、许用应力………(132)
三、设计寿命及最低设计压力等级……(132)
第五章装置内管道设计……(133)
第一节必须具备的条件或资料……(133)
第二节管道敷设的种类和一般要求…………(134)
一、管道敷设的种类……(134)
二、管道敷设的一般要求………(135)
三、管道布置常用数据………….(139)
第三节管廊（桥）上管道的布置设计………(143)
一、敷设在管廊上管道的种类………(143)
二、管廊上管道的布置原则………(143)
第四节塔、容器的管道布置设计…………(145)
一、塔的类别……….(145)
二、塔体开口的布置………….(145)
三、塔的管道布置设计…………(160)
四、容器（罐）的管道设计…………(162)
五、塔和容器的管道支架……………(164)
第五节加热炉管道布置设计…………….(164)
一、加热炉管道布置设计一般要求…………(165)
二、加热炉出口转油线的设计…………(166)
三、油气联合喷嘴的管道设计…………(168)
四、吹灰器的管道设计…………(169)
五、蒸汽分配管、灭火蒸汽管道的设计………(169)
六、燃料油管道的设计…………(169)
七、燃料气管道的设计…………(170)
八、加热炉的梯子和平台·……….(171)
第六节冷换设备的管道布置设计……………(171)
一、冷换设备的类别………….(171)
二、冷换设备的管道布置设计…………(174)
第七节蒸汽发生器的管道布置设计…………(181)
一、蒸汽发生器的布置………(182)
二、管道布置…………(182)
第八节泵的管道设计…………(183)
一、石油化工常用泵的种类……………(183)
二、管道设计…………(184)
三、地漏及排污沟的设置……….(200)
四、泵的密封、冲洗和冷却…………….(201)
第九节压缩机管道设计………(206)
一、离心式、轴流式压缩机管道设计…………(207)
二、往复式压缩机管道设计……(210)
三、润滑油系统、封油系统及其管道设计…………(215)
四、管道的氮气吹扫/置换……(218)
第十节蒸汽轮机管道的设计……………(218)
一、入口管道的设计………….(219)
二、出口管道的设计…………(219)
三、蒸汽管排凝与疏水管道的设计…….(220)
四、支架的设计………(220)
五、其他……(220)
第十一节烟气轮机管道的设计…………(221)
一、管道设计一般要求……………(221)
二、入口管道的设计……(221)
三、出口管道的设计……(224)
四、支架的设计原则…………(225)
第十二节液化烃管道的设计·……(226)
一、主要管道器材的选用…………(226)
二、管道设计…………(227)
三、其他…………(227)
第十三节公用工程管道设计………(227)
一、蒸汽和凝结水管道设计………(227)
二、氢气和氧气管道设计…………(235)
三、可燃气体排放管道设计…………(240)
四、压缩空气、氮气等气体管道设计………(243)
五、地上工业用水管道设计……(245)
六、消防水喷淋系统…………(248)
第六章特殊管道设计……(256)
第一节气力输送管道设计………….(256)
一、概述………(256)
二、气力输送系统的分类…………(256)
三、物料的性质……(257)
四、物料的输送状况…………(259)
五、气力输送设计的计算方法………………(260)
六、气力输送管道的布置与安装…………(267)
第二节真空管道设计………(268)
一、真空设备选用…………(269)
二、真空管路的计算…………(275)
三、真空管道的设计原则…………(285)
第三节导生管道设计……………(286)
一、导生特性及分类…………(287)
二、导生管道压力降计算…………(291)
三、导生管道设计………(296)
第四节低温管道设计……(301)
一、概述……….(301)
二、低温管道的设计要点…………(301)
第五节极度危害介质管道设计…………(304)
第六节高压管道设计…………(307)
一、压力范围………(307)
二、温度等级及试验压力…………(307)
三、材料选择………(307)
四、连接形式………(308)
五、高压管道系统与中、低压管道系统的连接……(309)
六、高压管道上一次仪表的安装………(309)
七、高压设备管嘴的转向八、双阀的设置………(310)
第七章非金属和衬里管道设计……(311)
第一节连接方法·(311)
一、塑料管的连接……(311)
二、钢塑复合钢管的连接…………(313)
三、涂塑钢管的连接…………(313)
四、橡胶衬里管的连接………………(313)
第二节管道布置……..….(313)
第八章管道上阀门的安装…………(322)
第一节管道上常用阀门的安装…………(322)
一、阀门的安装位置……(322)
二、旁通阀门…………(325)
三、阀门的传动……………(326)
四、减压阀的安装要求…………(326)
第二节疏水阀及其管道的安装…………(327)
一、疏水阀的使用………(327)
二、疏水阀的管道设计………………(328)
第九章安全泄压装置…………(332)
第一节安全阀…………(332)
一、安全阀分类…………(332)
二、安全阀结构…………(333)
三、安全阀的设置原则…….(335)
四、安全阀的工艺计算……………(336)
五、安全阀的选用…………….(341)
六、安全阀的安装设计………(342)
第二节爆破片…………(345)
一、爆破片的结构型式……………(346)
二、爆破片的适用场所……………(355)
三、爆破片装置的选用…………(356)
四、爆破片的布置形式………(363)
五、爆破片的安装设计……………(366)
第三节呼吸阀………(367)
一、呼吸阀的种类…………(367)
二、呼吸阀的应用…………(369)
三、呼吸阀通气量的确定………………(370)
四、呼吸阀的选用………….(373)
五、呼吸阀的安装………(378)
第十章工艺设备和管道的吹扫、放空与放净……(379)
第一节设备和管道的吹扫/水洗……(379)
一、吹扫方式…………(379)
二、吹扫接头管径的确定…………….(380)
三、吹扫介质……(380)
四、装置内吹扫方法…………(381)
五、固定和半固定式吹扫管道设计……(384)
第二节设备和管道的放净、放空………(385)
一、设备的放净和放空·(385)
二、管道的放空/放净…(387)
三、需设置放空/放净的地方……(387)
四、放净/放空管的设计……(388)
五、轻、重污油系统…………(393)
第十一章采样系统设计…………(394)
第一节采样系统的工艺流程…………(394)
一、采样系统流程…….(394)
二、采样要求…………….(394)
三、采样系统流程选择………(394)
四、采样管径和阀门的确定……………(399)
第二节采样系统的管道设计…………(400)
一、采样管引出位置的确定………….(400)
二、采样管道设计……….(400)
三、采样管道保温…….(401)
四、采样系统阀门选择及设置…………(401)
五、采样管道系统布置……(401)
第十二章工艺管道上一次仪表的安装及其管道设计………(402)
第一节概述·…….(402)
第二节流量测量仪表的安装…….(403)
一、流量测量仪表的分类………(403)
二、流量测量仪表的特征…….(403)
三、孔板的安装……….(405)
四、转子流量计的安装…………….(414)
五、靶式流量计的安装…………(415)
六、齿轮和腰轮流量计的安装……….(416)
第三节工业过程分析仪表的选用………….(418)
一、工业过程分析仪表的种类…………(418)
二、工业过程分析仪表的选型原则…………(418)
三、过程分析器对试样预处理系统的要求……(418)
四、SH/T3104对工业过程分析仪表的要求……(419)
五、过程分析器的选用………….(421)
第四节压力测量仪表………….(423)
一、压力测量仪表的分类和特点…………(423)
二、压力测量仪表的选用………(424)
三、压力测量仪表的安装要求………(425)
第五节温度测量仪表…………(427)
一、温度测量仪表的分类和特点……(427)
二、温度测量仪表的选用……………….(429)
三、温度测量仪表的安装要求……….(430)
第六节物位测量仪表……….(431)
一、物位测量仪表的选用……….(432)
二、常用物位测量仪表的安装要求……(433)
第七节气动调节阀的安装·……(436)
一、调节阀的分类(436)
二、气动调节阀的型号……(436)
三、气动调节阀的结构特点………(437)
四、调节阀的安装位置…………(445)
第十三章工艺管道伴热设计…………(454)
第一节伴热方式及其选用……………(454)
一、伴热介质…………(454)
二、伴热方式………(454)
三、设计原则…………….(456)
第二节外伴热管设计…….(457)
一、工艺设计……(457)
二、伴热管的安装设计…………(466)
第三节内伴热管设计……………(479)
一、工艺设计……(479)
二、内伴热的安装设计…………(480)
第四节夹套管设计………(481)
一、工艺设计………(481)
二、蒸汽夹套管的安装设计………(483)
第五节电伴热……(490)
一、电伴热的方法与应用…….(490)
二、电伴热产品种类及其技术性能………(492)
三、电伴热产品选型和计算………(504)
四、电伴热系统图……(508)
五、电伴热设施的安装……….(508)
附表·…(516)
瑞侃自限性电伴热带试验条件一览表…………(516)
第十四章配管设计图的绘制……...(519)
第一节配管设计图的组成…………(519)
第二节图纸的幅面…………(519)
第三节比例…………(521)
第四节图例符号和缩写……………(522)
一、图例符号…………(522)
二、缩写………(522)
第五节标注尺寸的一般要求……(522)
第六节设备布置图的绘制……(523)
一、设备平面布置图的内容及表示方法…………(523)
二、设备竖面布置图的内容及表示方法…………(525)
第七节管道平剖面图的绘制…(526)
一、绘制管道平剖面图的一般要求…………(526)
二、管道平剖面图的内容及表示方法………(527)
第八节单管管段图的绘制…………(531)
一、单管管段图的一般要求……………(531)
二、单管管段图的内容及表示方法,(532)
第十七章管道应力分析……(728)
第一节管道应力分析基础……(728)
一、管道承受的荷载及其应力状态…………(728)
二、管道的许用应力和许用应力范围……………(729)
三、管道热胀及其补偿……….(763)
四、管道对法兰、机泵和设备作用力的限制…(778)
五、管道支吊架在应力分析中的影响……(787)
六、应力分析的安全性判断………………(788)
第二节金属管和管件的强度计算………….(789)
第三节管道静力分析及其简化方法…………(810)
一、静力分析的基本方法……………(810)
二、计算机分析程序…………(810)
三、简化方法………………(811)
四、图表法………(826)
五、PC-1500简易二次应力计算程序…………(834)
第四节管系的动力分析·…….(839)
一、往复式压缩机和往复泵进出口管道的振动……(840)
二、两相流管道的振动………………(857)
三、水锤及其防止方法…………(857)
四、安全阀排气系统……………….(858)
附录程序…………(864)
第十八章配管设计的CAD………(888)
第一节概述…………(888)
第二节工厂设计系统…………(888)
一、工厂设计系统软件包…………………(888)
二、工厂设计方法……(890)
第三节自动设计制图系统………….(895)
一、数据库…………(895)
二、CAD系统配置……(895)
三、CAD系统的构成………(896)
四、图形处理……….(897)
五、绘制三维透视图和管段图…………(897)
六、生成各种报表和进行碰撞检查………….(897)
七、生成带阴影的彩色图片………(898)
八、配管自动设计制图………(898)
第四节配管自动设计效果……………(899)
第五节CAD二次开发…………(900)
一、汉字系统的开发…………(900)
二、建立数据库和图形库………….(900)
三、设计软件系统的开发………(900)
第六节三维工厂设计软件的应用…………(901)
一、软件使用前的准备工作…………(901)
二、三维模型的并行协同设计………(901)
三、设计检查·(901)
四、图纸和材料表…(902)
五、生命周期工程设计……….(902)
六、软件集成……………(902)
第十九章工程模型设计………….(903)
第一节概述…………(903)
一、工程模型和工程模型设计…………(903)
二、工程模型设计优点…………(903)
三、工程模型设计分类……………(904)
第二节工程模型设计…….(905)
一、总体模型设计………….(905)
二、方案模型设计………(907)
三、配管模型设计………(909)
第三节工程模型设计深度………(912)
一、模型的底盘……………(912)
二、模型的分块分层………(912)
三、机泵设备的制作…………(913)
四、设备模型的制作………………(913)
五、建、构筑物的制作…………(914)
六、模型配色………….(914)
七、模型标记…………(914)
第四节工程模型元件标准·……(915)
一、1：33模型元件系列标准……………(915)
二、化工部模型元件标准……………(919)
第五节制作模型的材料………….(924)
一、制作模型常用的材料………….(924)
二、模型常用黏合剂和溶剂………….(925)
三、常用涂料………………………(926)
第六节模型的包装与运输………….(926)
一、包装箱的设计…………(926)
二、模型包装箱的制作…………(926)
第二十章设备与管道的涂料防腐和表面色…………(929)
第一节设备与管道的涂料防腐……(929)
一、概述……….(929)
二、常用涂料的种类…………(929)
三、钢材表面腐蚀程度分类及钢材表面处理……(936)
四、地上设备与管道的防腐蚀………(939)
五、埋地设备与管道的防腐蚀………(940)
第二节设备与管道表面色和标志…………(945)
一、概述…………(945)
二、设备与管道的表面色和标志…………(945)
附录A(规范性附录)设备和管道常用防腐蚀涂料技术指标……(951)
A.1主要防腐底漆·(951)
A.2石油沥青(952)
A.3环氧煤沥青涂料…(952)
A.4厚浆型环氧涂料…(952)
A.5无溶剂液体涂料……(953)
A.6聚乙烯胶黏带防腐层………(953)
A.7环氧封闭漆…(954)
A.8环氧中间漆……(954)
A.9耐候面漆……(954)
A.10耐热涂料……………(955)
A.11其他涂料产品………….(955)
附录B(资料性附录)涂料使用量的计算…………(957)
第二十一章设备和管道的绝热………(959)
第一节概述…………(959)
一、保温、保冷的定义……………(959)
二、绝热的目的……….(959)
三、保温与节能的关系……………(959)
四、保温效果的评价………(961)
第二节绝热材料………….(961)
一、绝热材料的种类……….(961)
二、绝热材料的基本性能………….(962)
第三节绝热设计的基本原则…………(968)
一、保温设计的基本原则………….(968)
二、保冷设计的基本原则………………(969)
第四节绝热结构……(970)
一、绝热结构的种类…………………(970)
二、保护层的种类…………(971)
三、防潮层………(972)
四、绝热结构的选择…………(972)
五、常用的绝热结构……….(972)
第五节绝热结构设计………(976)
第六节绝热结构材料的选择……(979)
一、保温、保冷层材料应具有的主要技术性能…………(980)
二、保护层材料应具有的主要技术性能…………(982)
三、防潮层材料应具有的主要技术性能…………(982)
四、常用绝热材料及其制品的选择…………(982)
五、常用保护层材料的选择…………………(988)
六、常用防潮层材料的选择…………(988)
第七节绝热计算………….(989)
一、绝热层厚度的计算………….(993)
二、热层厚度选用…………….(1004)
第八节关于临界厚度和临界半径………(1016)
第二十二章概算………………(1030)
第一节概述……(1030)
第二节工艺管道安装工程(1031)
一、定额编制说明(1031)
二、化工工艺管道安装(1034)
三、炼油工艺管道安装(1049)
四、阀门安装(1059)
五、波纹补偿器安装(1060)
六、弹簧支吊架安装和金属管架制作安装……(1062)
第三节管道绝热、除锈、防腐及其他安装工程…(1063)
一、定额编制说明……(1063)
二、工艺管道绝热工程(1064)
三、管道除锈·(1073)
四、管道防腐(1074)
五、管道清洗、脱脂(1080)
第二十三章金属管道的焊接(1085)
第一节概述·(1085)
一、管道焊接施工方法(1085)
二、管道常用焊接接头形式及坡口类型(1085)
第二节管道的焊接·(1098)
一、碳素钢及合金钢的焊接(1098)
二、钛及钛合金的焊接(1102)
三、镍及镍合金的焊接(1104)
四、石油化工低温钢的焊接(1105)
第三节管道焊接检验(1109)
第四节焊接材料(1111)
一、焊条与焊丝·(1111)
二、焊接材料的选用……(1131)
三、国内外常用焊条近似牌号、型号对照表(1137)
附录工艺安装设计图纸自校提纲………(1145)

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