壓力管道設計單位取換證設計人員答辯常見問題編制：maszhc審核：×××目錄TOC\o"1-1"\h\u25355一、在壓力管道設計中，工藝裝置設備布置需要綜合考慮哪些關鍵因素？ 214286二、壓力管道設計時相關設備的防火間距及操作檢修要求有哪些？ 49916三、壓力管道設計時相關管道的設計參數(shù)選取主要包括包括哪些內容，具體是如何規(guī)定的？ 629889四、在壓力管道設計中，選材、應力控制、管架設置及熱處理是確保安全性與可靠性的核心環(huán)節(jié)。結合相關規(guī)范與工程實踐工作，具體要求的要點是什么？ 821238五、在壓力管道設計時，安全泄壓措施主要包括哪些？ 1221882六、根據(jù)壓力管道設計規(guī)范及工程實踐，無損檢測方式與比例、水壓試驗壓力及管道凈空要求的確定原則是什么？ 14壓力管道設計答辯常見問題匯總一、在壓力管道設計中，工藝裝置設備布置需要綜合考慮哪些關鍵因素？1、物料特性腐蝕性物料管道應布置在下方或外側，避免對其他管道造成損害。易燃、易爆、有毒物料管道需遠離生活區(qū)、樓梯和走廊，并配備安全閥、防爆膜等安全裝置，放空管應引至室外指定位置。冷熱管道盡量分開布置，熱管在上，冷管在下，間距需符合規(guī)范要求。2、工藝要求管道敷設應有坡度，方向通常沿物料流動方向，坡度一般為1/100～5/1000，以保證物料順暢流動。管道應與設備整體布局協(xié)調，確保物料輸送路徑合理，減少彎頭和分支，降低阻力。3、安全性合理設置安全閥、防爆膜、阻火器等安全裝置，確保系統(tǒng)在超壓或異常情況下的安全性。管道應避開高溫、振動源等危險區(qū)域，減少潛在風險。4、安裝與維護優(yōu)先采用架空敷設，便于安裝、生產和維修，必要時可選擇埋地或管溝敷設。預留足夠的操作和檢修空間，確保設備和管道的可及性。5、結構與柔性考慮管道的柔性設計，避免因熱脹冷縮或振動導致應力集中。合理選擇支架和吊架，確保管道固定可靠，同時允許一定的位移。6、經濟性在滿足安全和工藝要求的前提下，優(yōu)化管道走向和布局，減少材料消耗和施工成本。結合設備布置，合理規(guī)劃管道長度，降低運行能耗。通過以上因素的綜合考慮，可以確保壓力管道系統(tǒng)的安全、高效運行，并為裝置的長期穩(wěn)定生產提供保障。二、壓力管道設計時相關設備的防火間距及操作檢修要求有哪些？1、防火間距：設備、建筑物平面布置的防火間距，除現(xiàn)行國家標準《石油化工企業(yè)設計防火標準》GB50160另有規(guī)定外，不應小于表5.1.16的規(guī)定。明火加熱爐附屬的燃料氣分液罐、燃料氣加熱器等與爐體的防火間距不應小于6m。以甲、乙類液體為溶劑的溶液法聚合液所用的總容積大于800m3的摻和儲罐與相鄰的設備、建筑物的防火間距不宜小于7.5m；總容積小于或等于800m3時，其防火間距不限?？扇細怏w、液化烴和可燃液體的在線分析儀表間與工藝設備的防火間距不限。布置在爆炸危險區(qū)的在線分析儀表間內設備為非防爆型時，應正壓通風。2、操作檢修：消火栓、噴淋管及其附件的距離不宜大于40m（一般高度不超過24m的建筑物），消火栓檢修口或噴淋管檢修口應設在距地面1.5m以內且便于操作的位置。對于高層建筑（24m以上），消火栓、噴淋管及其附件的距離不宜大于50m。防火分隔墻、防火閘門、防火卷簾門的檢修口應當設在火隔墻或防火門的同一側面或上方，位置應當便于操作，且與防火門框架之間的距離不大于500mm。以上規(guī)范要求僅為簡要概述，具體設置還需根據(jù)建筑設計、建筑結構、消防設施等因素綜合考慮。三、壓力管道設計時相關管道的設計參數(shù)選取主要包括包括哪些內容，具體是如何規(guī)定的？1、設計壓力：應不低于正常操作時，由內壓（或外壓）與溫度構成的最苛刻條件下的壓力。最苛刻條件是指導致管子及管道組成件最大壁厚或最高公稱壓力等級的條件。設計壓力一般應略高于由內壓（或外壓）與溫度構成的最苛刻條件下的最高工作壓力。具體確定方法包括：通用設計壓力計算規(guī)則：根據(jù)工作壓力Pw分段計算，采用不同的裕度系數(shù)確定設計壓力P（如表1所示）。表1.通用設計壓力計算規(guī)則（基于工作壓力分段）工作壓力

Pw

(MPa)設計壓力

P

(MPa)計算公式說明Pw≤1.8P=Pw+0.18增加固定裕量0.18MPa1.8<Pw≤4.0P=1.1×Pw?乘以系數(shù)1.14.0<Pw≤8.0P=Pw+0.4增加固定裕量0.4MPaPw>8.0P=1.05×Pw?乘以系數(shù)1.05注：此規(guī)則適用于一般工況，需確保Pw?

為“最苛刻條件下的最高工作壓力”（含介質靜液柱壓力等因素）有安全泄壓裝置時：設計壓力應不低于安全泄壓裝置的設定壓力，以確保管道系統(tǒng)能夠承受安全泄壓裝置啟動時釋放的壓力。有高揚程泵時：對于往復泵等高揚程泵，設計壓力應取泵的最大封閉壓力值。真空系統(tǒng)：設計壓力應取0.1MPa外壓。與塔或容器等設備相連的管道：設計壓力應不低于所連設備的設計壓力，且當管道內有較高的液體液柱時，還應考慮該液體靜壓頭的影響。2、設計溫度：應不低于正常操作時，由內壓（或外壓）與溫度構成的最苛刻條件下的溫度。此外，管道壓力等級的確定需要綜合考慮管道內介質的性質（如溫度、壓力、腐蝕性等）、管道的運行工況以及安全規(guī)范要求。在明確了壓力等級后，設計人員便可以依據(jù)相應的標準（如ASME、DIN、GB/T等）選擇合適的標準件，這些標準件的承壓能力、尺寸、材質等參數(shù)都應與管道壓力等級相匹配，從而保證整個管道系統(tǒng)的安全運行。四、在壓力管道設計中，選材、應力控制、管架設置及熱處理是確保安全性與可靠性的核心環(huán)節(jié)。結合相關規(guī)范與工程實踐工作，具體要求的要點是什么？1、材料選用原則1.1介質特性中性介質（如水、蒸汽）優(yōu)先選用碳鋼管（如Q235、20#鋼）。酸性/堿性介質需采用耐腐蝕材料（如316L不銹鋼、雙相鋼）；強腐蝕環(huán)境可考慮非金屬材料（如玻璃鋼）。易燃、有毒介質需滿足密封性要求，法蘭連接處優(yōu)先選用纏繞墊片。1.2溫度與壓力高溫管道（>300℃）：選用鉻鉬合金鋼（如15CrMo、12Cr2Mo）。高壓管道（>10MPa）：采用高強度無縫鋼管（如20#高壓無縫鋼管）。低溫管道（<-20℃）：需奧氏體不銹鋼或低溫碳鋼（如09MnD）。1.3經濟性與標準化優(yōu)先選用標準金屬材料，非金屬僅當金屬不適用時考慮。公稱直徑≥50mm的壓力管道需符合《特種設備安全監(jiān)察條例》定義。2、應力控制方法2.1應力分類與限值2.1.1應力分類?一次應力?：由機械荷載直接引起，具有非自限性，包括：一次總體薄膜應力（Pm）：如內壓容器筒體周向應力。一次局部薄膜應力：如接管連接處局部應力。一次彎曲應力：沿厚度方向線性分布。?二次應力?：由結構約束或變形協(xié)調引起（如熱應力），具有自限性。?峰值應力?：局部幾何不連續(xù)導致的集中應力，可能引發(fā)疲勞裂紋。2.1.2應力限值?一次應力?：≤1.0S（許用應力）。?一次+二次應力?：≤1.5S。?二次應力?：基于疲勞曲線或安定性分析（如3倍許用應力）。?峰值應力?：通過疲勞強度減弱系數(shù)或斷裂力學評估。2.1.3工程應用壓力容器、管道等承壓設備需按此分類進行強度評定。應力集中區(qū)域需通過疲勞分析評估影響。2.2柔性設計措施采用π形、Z形補償器吸收熱位移。復雜管系通過增加彎頭或環(huán)形補償器降低應力。動設備（泵、壓縮機）管口附加力需滿足API標準（如API610）。2.3振動控制兩相流或往復設備管道需設置防振支架，并避開共振頻率。3、管架設置要點3.1跨距計算按強度與剛度雙條件校核，公式：Lmax=Z?[σ示例：DN100碳鋼管，保溫層密度≤200kg/m3，最大跨距≤6.5m。3.2支架類型選擇類型應用場景固定支架限制所有位移，用于補償器分段或設備接口處。導向支架控制橫向位移，防止法蘭泄漏或鄰近管道干涉。彈簧支吊架垂直位移>100mm時采用；位移量大時用恒力彈簧。3.3布置原則設備管口附近設支架，減少荷載傳遞。多層共架時：氣體/熱管道在上層，腐蝕性/低溫管道在下層。4、熱處理要求4.1需熱處理的場景壁厚≥19mm的碳鋼管道，或鉻鉬合金鋼管道。易產生延遲裂紋的材料（如12CrMoV）焊后立即處理。非金屬襯里管道或冷拉口工裝拆除前。4.2熱處理工藝參數(shù)熱處理溫度：碳鋼：580–620℃，鉻鉬鋼：680~720℃。熱處理保溫時間：每25mm壁厚≥1小時，厚壁管道遞增計算。速率：升溫≤220℃/h，冷卻≤150℃/h（300℃后自然冷卻）。

熱膨脹補償器

4.3質量驗證硬度檢測：焊縫硬度≤母材HB+100，且符合材料上限（如合金鋼≤HB300）。無損檢測：SHA/SHB級管道100%射線檢測。4.4設計流程總結4.4.1選材

→

應力分析（CAESARII/AutoPIPE）→

管架布置

→

熱處理方案。4.4.2嚴格遵循規(guī)范：國內：TSG31-2025《工業(yè)管道安全技術規(guī)程》、GB/T20801。國際：ASMEB31.3。五、在壓力管道設計時，安全泄壓措施主要包括哪些？1、安全泄壓的概念：安全泄壓是一種常見的防護措施，用于預防壓力設備出現(xiàn)過壓或壓力過大而引起的災害事故。當壓力超過容器或管道設計壓力時，通過泄壓管或其他通道，將部分壓力釋放，以保證設備的安全穩(wěn)定運行。2、安全泄壓的方式：2.1爆破片：一種常用的安全泄壓裝置，安裝在壓力管道的末端，當管道的壓力超過設計值時，爆破片會破裂，從而將部分管道內的壓力釋放出來。但爆破片一旦破裂，就需要更換，使用壽命較短。2.2安全閥：能夠自動控制壓力的泄壓裝置，在管道達到預定壓力閾值后，能夠自動打開，使高壓氣體或液體從管道中排出，以保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。使用安全閥時，應確保它與壓力容器相同的設計壓力和標準，以確保閥門完全打開并釋放過高壓力。2.3壓力釋放門：一種主動式的安全泄壓裝置，能夠立即響應和釋放過高的壓力。通常安裝在管道系統(tǒng)的高壓側和低壓側，在有壓力泄漏的情況下會自動開啟，而壓力將在泄壓裝置中被分散處理。2.4泄壓堵塞器：通過調節(jié)閥等裝置來實現(xiàn)安全泄壓的方法，通過改變管道系統(tǒng)內的流通面積，調節(jié)流經管道的流量，從而降低管道的壓力。泄壓過程中無需更換零部件2.5安全泄壓的重要性：通過安全泄壓裝置的設置，可以使管道內部壓力得到及時監(jiān)測和控制，避免管道內部壓力過大而引起的突發(fā)情況。同時，安全泄壓裝置還能夠保護壓力容器和管道系統(tǒng)的完整性，延長設備的使用壽命，減少維修和更換費用，提高生產效益和安全生產水平。綜上所述，在壓力管道設計時，應根據(jù)具體的應用場景和需求，擇合適的安全泄壓裝置，并確保其正確安裝和維護，以保障管道系統(tǒng)的安全運行。六、根據(jù)壓力管道設計規(guī)范及工程實踐，無損檢測方式與比例、水壓試驗壓力及管道凈空要求的確定原則是什么？1、無損檢測方式與比例確定1.1檢測方式選擇射線檢測（RT）：適用于厚度≤100mm管道，可檢出氣孔、夾渣等體積型缺陷（精度≥0.5mm）。超聲波檢測（UT）：適用于厚壁管道（>100mm），對裂紋、未熔合敏感（分辨率達0.1mm）。磁粉檢測（MT）：僅用于鐵磁性材料（如碳鋼），可檢出表面/近表面裂紋（靈敏度0.1mm×1mm）。滲透檢測（PT）：適用于非多孔材料（如不銹鋼）的表面開口缺陷（最小檢出寬度0.01mm）。組合應用：高風險管道（如高壓蒸汽管）采用RT+UT組合檢測內外缺陷。1.2檢測比例依據(jù)1.2.1介質毒性/可燃性：SHA級（毒性極度危害介質）：100%RT或UT。SHB級（設計壓力≥10MPa可燃介質）：100%檢測；壓力4~10MPa且溫度≥400℃時100%。SHC級（中度危害介質）：≥10%抽查，局部區(qū)域需提高比例。1.2.2設計溫度：≤-29℃管道：100%檢測（GB50316標準）?！?20℃管道：100%檢測（GB50184標準）。1.2.3特殊場景：穿越鐵路、水域或人口密集區(qū)的焊縫需100%RT檢測。2、水壓試驗壓力確定2.1基本原則通用公式：試驗壓力=設計壓力×系數(shù)（1.25~1.5倍）。標準差異：國標GB/T20801：取1.5倍設計壓力（地上管道）或1.5倍且≥0.4MPa（埋地管道）。ASME標準：≥1.3倍設計壓力，且不超過材料屈服強度的90%。歐盟EN13445：取1.43倍設計壓力或材料屈服強度1.1倍（取較小值）。2.2修正因素2.2.1溫度影響：試驗介質溫度與設計溫度差≥30℃時需修正（如碳鋼50℃時系數(shù)0.85）。2.2.2保壓要求：穩(wěn)壓時間≥10分鐘（GB150），大型容器≥30分鐘。壓力降≤試驗壓力的1%為合格（ASME標準）。3、管道敷設凈空要求3.1空間凈距3.1.1墻體/設備：不保溫管道：距墻≥200mm，距地≥350mm。保溫管道：距墻≥150mm，距地≥300mm。3.1.2通行區(qū)域：人員通道：凈高≥2.2m，寬度≥0.8m。檢修通道（管廊下方）：凈高≥3.2m。3.