压力管道设计及工程实例（第三版）

第一章绪论1
第一节压力管道的概念及特点1
一、压力管道的概念1
二、压力管道的特点2
三、压力管道概念区分的误区及工程实例2
四、压力管道设计质量和效率的内在因素3
第二节压力管道设计的特点及工程实例4
一、压力管道设计的特点4
二、PDF文件转换为CAD可编辑版工程实例6
三、配管材料快捷汇总工程实例6
四、配管图纸快捷修改工程实例6
五、国内外压力管道设计人员资质要求工程实例7
第三节压力管道设计的基本要求及工程实例7
一、压力管道设计的基本要求7
二、设备布置和管道试镜选型错误引起的事故工程实例8
三、管道断面破裂事故工程实例8
四、不清楚工艺原理引起的管道器材选用事故工程实例8
五、热拱现象引起的配管错误工程实例8
六、大高差管道液击与重力流问题的工程实例9
七、无补偿器无伸缩缝高速列车铁轨技术在压力管道配管设计中的工程实例9
八、不清楚管道柔性引起的配管错误工程实例9
九、压力管道模块化设计及工程实例10
十、设计文件DN错误写成英寸单位工程实例12
十一、罐区内不设计高管廊的原因及工程实例12
十二、防火堤设计成3.2m高的原因及工程实例12
第四节压力管道的分级（类）13
一、《特种设备生产单位许可目录》的管道分级(类）13
二、美国国家压力管道标准的管道分级（类）13
三、GB 50316、GB 50235、SH/T 3059、SH/T 3501、GB 50517的管道分级（类）15
四、长输管道、公用管道、工业管道、动力管道设计分界及工程实例16
五、厂际管道的区分及压力管道分类16
六、GB类公用管道和GC类工业管道的区分16
七、GC类管道和GCD类管道的区分16
第五节压力管道设计的任务17
一、装置设备管道布置17
二、管道材料20
三、管道应力20
第六节压力管道设计阶段的划分21
一、设计阶段的一般划分21
二、各设计阶段的内容和深度21
三、设计深度错误的工程实例21
四、国内外工程基础设计、详细设计、FEED设计、报价设计、可研设计、总体设计等阶段一般工作内容22
第七节压力管道专业与其他专业的条件关系28
一、与工艺系统专业的接口条件28
二、与自控专业的接口条件29
三、与电气专业的接口条件29
四、与设备专业的接口条件29
五、与建筑、结构专业的接口条件30
六、与工程经济专业的接口条件30
七、与采购专业的接口条件30
八、与施工管理专业的接口条件31
第八节压力管道设计文件31
一、工业管道设计文件及签署31
二、长输管道设计文件及签署32
三、公用管道设计文件及签署32

第二章计算机辅助压力管道设计软件34
第一节计算机辅助压力管道设计软件的类别34
第二节压力管道设计软件AutoCAD34
一、AutoCAD简介34
二、压力管道设计常用的AutoCAD操作34
工程实例一快捷裁剪技巧35
工程实例二使用AutoCAD的快速选择功能35
工程实例三AutoCAD批处理打印图纸35
第三节压力管道设计软件Microstation38
第四节压力管道设计软件PDS38
第五节压力管道设计软件PDMS39
第六节压力管道设计软件AutoPlant40
第七节压力管道设计软件SmartPlant 3D40
第八节压力管道设计软件eZOrtho41
第九节压力管道应力分析软件AutoPipe42
第十节压力管道应力分析软件Caesar Ⅱ43
第十一节管道应力分析软件PipeNet43
第十二节压力管道设计软件eZWalker43
第十三节压力管道设计软件CADWorx46
第十四节计算机辅助压力管道设计软件的选用46

第三章材料基础知识48
第一节压力管道常用材料分类48
第二节金属材料48
一、黑色金属48
二、有色金属52
三、型钢53
第三节金属材料的性能54
一、金属材料的力学性能54
二、钢材的热处理54
三、常见元素对金属材料性能的影响55
第四节金属材料的腐蚀58
一、根据腐蚀发生的机理分类58
二、根据腐蚀形态分类58
第五节常用金属材料的基本限制条件65
一、一般限制条件65
二、常用材料的应用限制67
三、常用金属材料的使用温度69
四、TSG D0001《压力管道安全技术监察规程——工业管道》对管道元件的使用限制69
五、国外某管道材料选用工程实例71
六、低温管道材料设计的限制及工程实例76
七、低温冲击试验和低温低应力工况的管道设计及工程实例76
八、高温管道材料设计的限制及工程实例77
九、碳钢和不锈钢管材焊接设计及工程实例78
十、管道焊后热处理设计的对比及工程实例79
十一、管道设备设计寿命与实际使用年限的确定及工程实例79

第四章压力管道器材及其选择81
第一节压力等级81
一、公称压力（Nominal Pressure）PN81
二、以ASME B16.5为代表的美洲系列81
三、以DIN 2401为代表的欧洲系列82
四、ISO公称压力等级标准82
五、日本的压力等级标准83
六、英国、法国的压力等级标准83
七、我国的各种压力等级标准83
八、影响公称压力等级确定的因素85
第二节管径系列86
一、公称直径(Nominal Diameter)DN86
二、GB/T 1047《管道元件DN(公称尺寸)的定义和选用》管径系列86
三、SH/T 3059《石油化工管道设计器材选用规范》管径系列87
第三节标准体系之间的配伍87
一、大外径管子和小外径管子标准体系87
二、欧式法兰和美式法兰标准体系88
三、压力管道器材选用常用各国标准规范89
第四节压力管道设计条件和设计基准91
第五节管子91
一、管子的分类91
二、钢管91
三、钢管的尺寸系列91
四、金属直管壁厚的确定方法97
五、钢管的选择97
六、国内外常用钢管标准对照表100
七、管道材料代用设计事故工程实例104
八、严寒环境管道设计工程实例104
九、常用钢管使用温度限制和许用应力104
十、非金属管108
十一、衬里管111
十二、常用地下管道材料简介113
十三、中国石化标准碳素钢、低合金钢、合金钢、奥氏体不锈钢无缝钢管尺寸及特性数据表114
十四、中国石化标准焊接钢管尺寸及特性数据表120
十五、碳素钢、低合金钢、合金钢、奥氏体不锈钢无缝钢管尺寸及特性数据表125
第六节管件131
一、管件的用途及种类131
二、管件选择的原则137
三、支管连接件的选择138
四、焊接支管的补强138
五、分支管和主管的连接形式表138
六、异径管的选择139
七、常用管件系列139
八、管件选择常用标准规范140
第七节法兰141
一、法兰的种类141
二、法兰结构形式的选用142
三、法兰密封面形式的选用143
四、法兰系列144
五、钢制管法兰形式参数144
六、可配合使用的管法兰标准149
七、常用法兰标准规范150
第八节螺栓、螺母151
一、螺栓151
二、螺母151
三、螺栓与螺母材料的选择151
四、常用螺栓许用应力和使用温度153
五、某螺栓螺母ASTM材料的选用工程实例153
第九节垫片153
一、垫片的种类及适用范围153
二、垫片性能参数γ和m155
三、垫片选用的原则156
四、法兰、垫片、紧固件选配表157
五、苯管道垫片选用及工程实例157
第十节盲板、8字盲板、插板、垫环、限流孔板和混合孔板157
一、盲板、8字盲板、插板及垫环选用及工程实例157
二、限流孔板159
三、混合孔板159
第十一节阀门及其他管道设备159
一、阀门的分类159
二、阀门的型号161
三、阀门的标识166
四、阀门的基本参数166
五、阀门的质量要求167
六、阀门规格书的内容168
七、闸阀168
八、截止阀170
九、节流阀172
十、止回阀172
十一、蝶阀174
十二、球阀176
十三、旋塞阀177
十四、隔膜阀178
十五、安全阀180
十六、爆破片181
十七、减压阀182
十八、蒸汽疏水阀182
十九、阀门类型的选择185
二十、常用阀门的适用范围186
二十一、阀门主要零件材料187
二十二、驱动方式的选用188
二十三、设计文件中应给出的阀门描述188
二十四、低温阀门的设计及工程实例188
第十二节压力管道特殊件190
一、波纹管膨胀节190
二、过滤器191
三、阻火器191
四、消声器191
五、视镜192
第十三节压力管道等级及工程应用192
一、管道等级192
二、压力管道等级编制原则193
三、管道等级代号193
四、管道等级表中的管道壁厚表197
五、管道等级表中的管道分支表197
第十四节压力管道材料的设计文件及设计条件199
一、管道材料各设计阶段的主要设计文件199
工程实例压力管道询价书的设计200
二、管道材料的设计条件接口工程实例200
工程实例某工程项目压力管道材料设计的条件接口200
第十五节压力管道材料的设计附加裕量202
一、管道材料设计附加裕量的必要性202
二、确定设计附加量应考虑的因素202
三、确定管道材料设计附加裕量的原则202
四、管道材料的设计附加裕量工程实例202
工程实例某工程项目的管道材料的设计附加裕量202
第十六节压力管道材料设计的计算机应用204
一、材料设计过程的计算机应用204
二、管道材料统计中Excel的使用204
三、用计算机编程自动获取材料汇总报告208
第十七节管道材料概算快捷计算方法210
一、管道隔热结构辅助材料用量快捷计算方法210
二、设备隔热结构辅助材料用量快捷计算方法211
三、某管道外防腐蚀材料用量快捷计算方法212
四、管道支吊架材料用量快捷计算方法212
第十八节国内外大中型工程公司（设计单位）管道器材选用的常用方法及工程实例212
第十九节GA长输管道和GB公用管道的器材选用213
一、GA输油管道的器材选用213
二、GA输气管道的器材选用213
三、GB1城镇燃气管道的器材选用214
四、GB2城镇供热管道的器材选用215
五、直埋蒸汽和热水管道的器材选用及工程实例216