工业金属管道设计规范（GB50316-2000）完整版

1 总则

1．0．1 为了提高工业金属管道工程的设计水平，保证设计质量，制定本规范。

1．0．2 本规范适用于公称压力小于或等于42MPa的工业金属管道及非金属衬里的工业金属管道的设计。

1．0．3 本规范不适用于下列管道的设计：

1．0．3．1 制造厂成套设计的设备或机器所属的管道；

1．0．3．2 电力行业的管道；

1．0．3．3 长输管道；

1．0．3．4 矿井的管道；

1．0．3．5 采暖通风与空气调节的管道及非圆形截面的管道；

1．0．3．6 地下或室内给排水及消防给水管道；

1．0．3．7 泡沫、二氧化碳及其他灭火系统的管道；

1．0．3．8城镇公用管道。

1．0．4 除另有注明外，本规范所述的压力均应为表压。

1．0．5 工业金属管道设计，除应执行本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术语和符号

2．1 术语

2．1．1 A1类流体 category A1 fluid

在本规范内系指剧毒流体，在输送过程中如有极少量的流体泄漏到环境中，被人吸入或与人体接触时，能造成严重中毒，脱离接触后，不能治愈。相当于现行国家标准《职业性接触毒物危害程度分级》GB 5044中Ⅰ级(极度危害)的毒物。

2．1．2 A2类流体 category A2 fluid

在本规范内系指有毒流体，接触此类流体后，会有不同程度的中毒，脱离接触后可治愈。相当于《职业性接触毒物危害程度分级》GB 5044中Ⅱ级及以下(高度、中度、轻度危害)的毒物。

2．1．3 B类流体 category B fluid

在本规范内系指这些流体在环境或操作条件下是一种气体或可闪蒸产生气体的液体，这些流体能点燃并在空气中连续燃烧。

2．1．4 D类流体 category D fluid

指不可燃、无毒、设计压力小于或等于1．0MPa和设计温度高于－20～186℃之间的流体。

2．1．5 C类流体 category C fluid

系指不包括D类流体的不可燃、无毒的流体。

2．1．6 管道 piping

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。

2．1．7 管道系统 piping system

简称管系，按流体与设计条件划分的多根管道连接成的一组管道。

2．1．8 管道组成件 piping components

用于连接或装配成管道的元件，包括管子、管件、法兰、垫片、紧固件、阀门以及管道特殊件等。

2．1．9 管道特殊件 piping specialties

指非普通标准组成件，系按工程设计条件特殊制造的管道组成件，包括：膨胀节、补偿器、特殊阀门、爆破片、阻火器、过滤器、挠性接头及软管等。

2．1．10 斜接弯管(弯头) miter bends

采用管子或钢板制成的焊接弯管(弯头)，具有与管子纵轴线不相垂直的斜接焊缝的管段拼接而成。

2．1．11 支管连接 branch connections

从主管引出支管的结构，包括整体加强的管件及带加强或不带加强的焊接结构的支管连接。

2．1．12 突面 raised face

为法兰密封面的一种形式，突起的平密封面在螺栓孔的内侧，代号为RF。

2．1．13 满平面 full face

也称全平面，为法兰密封面的一种形式，在法兰外径以内均为平密封面，代号为FF。

2．1．14 集液包 liquid collecting pocket(drip leg)

在气体或蒸汽管道的低点设置收集冷凝液的袋形装置。

2．1．15 管道支吊架 pipe supports and hangers

用于支承管道或约束管道位移的各种结构的总称，但不包括土建的结构。

2．1．16 固定支架 anchors

可使管系在支承点处不产生任何线位移和角位移，并可承受管道各方向的各种荷载的支架。

2．1．17 滑动支架 sliding supports

有滑动支承面的支架，可约束管道垂直向下方向的位移，不限制管道热胀或冷缩时的水平位移，承受包括自重在内的垂直方向的荷载。

2．1．18 刚性吊架 rigid hangers

带有铰接吊杆的管架结构，可约束管道垂直向下方向的位移，不限制管道热胀或冷缩时的水平位移，承受包括自重在内的垂直方向的荷载。

2．1．19 导向架 guides

可阻止因力矩和扭矩所产生旋转的支架，可对一个或一个以上方向进行导向，但管道可沿给定轴向位移。当用在水平管道时，支架还承受包括自重力在内的垂直方向荷载。通常导向架的结构兼有对某轴向或二个轴向限位的作用。

2．1．20 限位架 restraints

可限制管道在某点处指定方向的位移(可以是一个或一个以上方向线位移或角位移)的支架。规定位移值的限位架，称为定值限位架。

2．1．21 减振装置 vibrating eliminators

可控制管系高频低幅振动或低频高幅晃动的装置，不限制管系热胀冷缩。

2．1．22 阻尼装置 snubbers(dampers)

可控制管道瞬时冲击荷载或管系高速振动位移的装置，不限制管系热胀冷缩。

2．1．23 剧烈循环条件 severe cyclic condition

指管道计算的最大位移应力范围σ_E超过0．8倍许用的位移应力范围(即0．8[σ]_A)和当量循环数N大于7000或由设计确定的产生相等效果的条件。

2．1．24 应力增大系数 stress intensification factor

受弯矩的作用，在非直管的组成件中，产生疲劳损坏的最大弯曲应力与承受相同弯矩、相同直径及厚度的直管产生疲劳损坏的最大弯曲应力的比值，称为应力增大系数。因弯矩与管道组成件所在平面不同，有平面内及平面外的应力增大系数。

2．1．25 位移应力范围 displacement stress range

由管道热膨胀产生的位移所计算的应力称为位移应力范围。从最低温度到最高温度的全补偿值进行计算的应力，称为计算的最大位移应力范围。

2．1．26 附加位移 externally imposed displacements

指所计算管系的端点处因设备或其他连接管的热膨胀或其他位移附加给计算管系的位移量。

2．1．27 冷拉 cold spring

在安装管道时预先施加于管道的弹性变形，以产生预期的初始位移和应力，达到降低初始热态下管端的作用力和力矩。

2．1．28 柔性系数 flexibility factor

表示管道元件在承受力矩时，相对于直管而言其柔性增加的程度。即：在管道元件中由给定的力矩产生的每单位长度元件的角变形与相同直径及厚度的直管受同样力矩产生的角变形的比值。

2．1．29 公用工程管道 utility piping

相对于工艺管道而言，公用工程管道系指工厂(装置)的各工序中公用流体的管道。

2．1．30 管道和仪表流程图 piping and instrument diagram

简称P&ID(或PID)。此图上除表示设备外，主要表示连接的管道系统、仪表的符号及管道识别代号等。

2．2 术语

A——主管开孔削弱所需的补强面积

A₁——补强范围内主管承受内、外压所需计算厚度和厚度附加量两者之外的多余金属面积

A₂——补强范围内支管承受内、外压所需计算厚度和厚度附加量两者之外的多余金属面积

A₃——补强范围内的角焊缝面积

A₄——补强范围内另加补强件的面积

A₅——补强范围内，挤压引出支管上承受内、外压所需厚度和厚度附加量两者之外的多余金属面积

A_k——材料的冲击功

B——补强区有效宽度

C_1t——支管厚度减薄(负偏差)的附加量

C_1m——主管厚度减薄(负偏差)的附加量

C_1r——补强板厚度减薄(负偏差)的附加量

C——厚度附加量之和

C₁——厚度减薄附加量，包括加工、开槽和螺纹深度及材料厚度负偏差

C₂——腐蚀或磨蚀附加量

C_f——修正系数

C_h——管道压力损失的裕度系数

C_p——定压热容

C_s——冷拉比，即冷拉值与全补偿值之比

C_v——定容热容