SHT 3035-2018 石油化工工艺装置管径选择导则

ICS23.040P72备案号:J880-2019中华人民共和国石油化工行业标准SH/T3035-2018代替SH/T3035-2007石油化工工艺装置管径选择导则Guidelineforpipelinesizinginpetrochemicalindustry2018-07-04发布2019-01-01实施中华人民共和国工业和信息化部发布SH/T3035一-2018目次前言….......….....................................….......…................................….......................................….......…………III11111i吁中句J句3句J叮/ODAVOV句3叮中句3寸foo--qr句3424I吁中斗中?1J句3句3句3A『.A『A『A『.降力压擦阵摩力围…降和压范降力量擦速力压流摩流压擦量和的擦摩质量中摩和的流择…………算…道和量道的…计算管量流管道步定………阵计在流的气管初确定……力降质的道蒸气的啊确……压力介道管水启工…名祀的……的陆用管品和缩管管径……道自常水油饱压道道管……管道管管道…求流管))…件…………瞅瞅帕白眼附棚牛比比如惊配………缩缩殖管择型两四时时时四明…用义……道压压缩济选蒸型…引盹罔求情可可压相歪闪蒸酬酬酬则叫川剧阴阳tm时野摄相Iq不可制制非闪UU(UE(用软范规术主基单123气123BE则条r队瓦队ι111录录录录录导1234567附附附附附本附ISH/T3035-2018目IJ1=1根据中华人民共和国工业和信息化部《关于印发2015年第三批行业标准制修订计划的通知))(工信厅科(2015)115号)的要求，本导则编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国内标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，修订本导则。本导则共分7章和5个附录。本次修订的主要技术内容是:修改了标准的适用范围:一一修改了防止静电部分的内容;一一新增了氧气、氢气、乙快等介质的安全流速要求:一一新增了防止水击破坏的要求;一一修改了两相流管道压力降的安全系数。本导则由中国石油化工集团公司负责管理，由中国石油化工集团公司工艺系统设计技术中心站负责日常管理，由中国石化工程建设有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见和建议，请寄送日常管理单位和主编单位。本导则日常管理单位:中国石油化工集团公司工艺系统设计技术中心站通讯地址:北京市朝阳区安慧北里安园21号邮政编码:100101电话:[phone]传真:[phone]本导则主编单位:中国石化工程建设有限公司通讯地址:北京市朝阳区安慧北里安园21号邮政编码:100101本导则参编单位:中石化上海工程有限公司中石化南京工程有限公司本导则主要起草人员:张建华霆江海杨照张艺邢亚琴本导则主要审查人员:张斌葛春玉吴德飞李和杰蒋国贤李永先吴德娟宋继武周鹏林彩虹齐青本导则1991年首次发布，2007年第1次修订，本次为第2次修订。IIISH/T3035-2018石油化工工艺装置管径选择导则1范围本导则给出了石油化工工艺装置管道的管径选择方法。本导则适用于石油化工工艺装置管道的管径选择，不适用于非牛顿流体、气力和水力输送管道的管径选择。2规范性引用文件下列文件对于本导则的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本导则。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本导则。GB16912深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程GB50031乙:快站设计规范GB50177氢气站设计规范SH/T3108石油化工全厂性工艺及热力管道设计规范3术语和定义3.13.23.33.43.53.63.7下列术语和定义适用于本导则。牛顿流体newtonianfluid流动过程中剪应力与剪变率之比为常数、并等于其动力勃度的流体。非牛顿流体non-newtonianfluid流动过程中剪应力与剪变率之比不是常数的流体。可压缩流体compressiblefluid密度随压力的变化而变化的流体。不可压缩流体incompressiblefluid密度不随压力的变化而变化的流体，或密度虽有变化但变化值很小的流体。表观流速superficialvelocity在气液两相流中，假定只有其中一相物质在管内流动而计算的流速。均相流速homogeneousvelocity假定气液两相流中气相与液相的流速相同，两相流可视为均匀混合物，由此计算的流速。均中目密度homogeneousdensity假定气液两相流中气相与液相的流速相同，两相流可视为均匀混合物，由此计算的密度。SH/T3035-20183.8均相比容homogeneousspecificvolume假定气液两相流中气相与液相的流速相同，两相流可视为均匀混合物，由此计算的比容。3.9均相动力靠自度homogeneousviscosity假定气液两相流中气相与液相的流速相同，两相流可视为均匀混合物，由此计算的动力站度。3.10截面含气率voidfraction气液两相流中，气相物质所占的流通截面积与稳个:tf;~:道截i面积的比值。4主要符号2C一一声速功一一一管道的内径G一一流体的质量流速Gc一一两相流在管道出口端的极限质量流速Gg←一两相流中气相的表观质量流速G1两相流中液相的表现质量流速g一←重力加速度L一-直管的长度La管道的计算长度Le管道附件的当量长度M气体的相对分子质量Ma一-马赫数M一-管道的压力降Ma一-两相流的加速度压力降Mc一一调节阀的压力阵i:..Pe设备的压力降i:..Pf管道的摩擦压力降Mh一一两相流在垂直或倾斜向上管道内的主力压力阵qm二一流体的质量流量qmg一一两相流中气相的质量流量qml两相流中液相的质量流量qv流体的体积流量:qvg一--两相流中气相的体积流量qvl两相流中液相的体积流量Re→一雷诺数Reg一一两相流中气相的单相雷诺数ReH一一两相流的均相雷诺数Rel一一两相流中液相的单相雷诺数T一←绝对温度u一一流体的流速Ugs一一两相流中气相的表现流速UH一一-两相流的均相流速U)S一一两相流中液相的表观流速W一一输送每千克流体需输入的功Z一一一高度α截面含气率αN计算加速度压力降用截面含气率β一一两相流的体积含气率y一一气体的绝热指数(Cp/C)V一一流体的运动站度υ一一一流体的比容Vg一一两相流中气相的比容υH两相流的均相比容V)一一两相流中液相的比容μ流体的动力勃度的两相流中气丰目的动力勃度μH两相流的均相动力茹度μl一一两相流的液相的动力和支ρ一一流体的密度ρe一一两相流的真实密度自一一两相流中气相的密度ρH两相流的均相密度ρl两相流中液相的密度A一一直管的阻力系数E→一一管壁的绝对粗糙f~x两相流的质量合气率5基本要求5.1管径选择宜通过初步选择和最终确定两个阶段ill行。5.2管径选择应满足下列要求:a)工艺生产条件(如流量、1\ì:l~、压主);b)介质的安全输送:c)噪声控制;d)管壁磨损的限制;e)建设投资和操作费用预期的综合放呆:f)管材的标准规格。SH/T3035一20185.3流体的体积流量或质量流量应按正常生产条件下的最大流量确定，泄放管道的流量应按工艺系统设计的最大泄放量确定。5.4常用介质在管道中的流速范围参见附录A。6单相流管道6.1不可压缩流体管道管径的初步选择6.1.1液体应按不可压缩流体进行计算。3SH/T3035一20186.1.2气体是可压缩流体，当管道进出口端的压差小于进口端绝对压力的20%时，可按不可压缩流体计算管径。流体的密度或比容应按下列规定取值:a)管道进出口端压差小于进口绝对压力的10%时，可取进口端或出口端的密度值或比容值1b)管道进出口端压差大于或等于进口绝对压力的10%时，应取平均压力下的密度值或比容值。6.1.3当管道两端的压差、位差有限制或需要利用时，管道的内径可根据式(6.1.3一1)或式(6.1.3-2)计算，并宜按管道的标准规格初步选择。dj=0.007xρ0207×vomxLa0207×q!38×APOM.(6.1.3-1)或dj=0.007XUO.174xVO.033吨。加Xq~38XAP-O.207…...............(6.1.3-2)式中:di一一管道的内径，m;ρ一←流体的密度，kg/m3;V→一流体的运动粘度，m2/s;La一一管道的计算长度，r曰:qv←→一流体的体积流量，m3/h;!1P管道的压力降，kPa;u流体的比容，m3/kg;qm一一流体的质量流量，kglho6.1.4管道的摩擦压力降和管道系统的压力降宜按:式(6.1.4一1)和式(6.1.4-2)计算:APr=AP-I.~-~…….......................….........….(6.1.4一1)AP=ρX[(Zl-Z2)Xg+~(u~-u;)+W]x10-3十(~-Pz)………..,(6.1.4-2)2式中:APf管道的摩擦压力降，四a;AP一←管道系统的压力降，四a;!1Pe一一设备的压力降，kPa;APç一一调节阀的压力降，kPa;ρ流体的密度，kg/m3;Zj一一管道入口端距计算墓准面的高度，ID;Z2一一管道出口端距计算基准面的高度，m;g一一重力加速度，m/S2;Uj→一管道入口端的流速，m/s;的→一管道出口端的流速，m/s;W一一一输送每千克流体需输入的功，J/kg;Pj-一一管道入口端的流体压力，kPa;P2一一一管道出口端的流体压力，kPao6.1.5调节阀应根据工艺生产条件和调节阀的特性确定其压力降。正常流量下，调节阀的压力阵不宜低于管道系统压力降的30%;在流量比较平稳的管道系统中，可取不小于管道系统压力降的20%。6.1.6管道的计算长度应为直管长度与管道附件的当量长度之和，应按式(6.1.6)计算:4SH/T3035-2018La=L+I-Le(6.1.6)式中:L直管的长度，m;Le管道附件的当量长度，m6.1.7在初选管径阶段，管道的计算长度宜按下列步骤求取:a)初估计算长度，根据直管长度和管道附件数量，可取直管长度的1.3倍~2倍;b)用初估计算长度及表6.1.7的值，直接本导则式(6.1.3-1)和式(6.1.3-2)计算管内径，并宜按管材标准规格选择管内径:c)按选择的管内径和表6.1.7中的当量长度与管道内径的比值(Lel码)计算管道附件的当量长度:d)按式(6.1.6)核算管道的计算长度后与初估计算长度进行比较:e)当核算的计算长度小于初估计算长度时，选用初估长度;当核算的计算长度大于初估计算长度时，以核算得的计算长度重复步骤b)~d)的计算，直至核算的计算长度大于或等于初估计算的长度。表6.1.7当量长度与管道内径的比值(Lel矶)管道附件名称Leldi45。标准弯头1690。标准弯头30~40180。标准弯头50~75从工迪的侧管流出60等径三通从三通的侧管流入90截止阀(全开)300角阀(全开)145|南阀(全开)7带有滤水器的底阀(全开)420旋启式止回阀135升降式止回阀600DN~三20045蝶阀(全开)DN250~DN35035DN400~DN60025旋塞阀(全开)18盘式流量计(水表)400文氏流量计12转子流量计200~300由容器进入管道206.1.8当采用百米压阵初选管径时，管道内径宜根据百米管长的摩擦压力降控制值按式(6.1.8-1)或式(6.1.8-2)计算，并选取标准规格的管径。式中:di=0.018xρ0207×V0033xqv038×APfl000207....H·H·-………........(6.1.8-1)或d1=0.Olkdl74×V0033×qm038×APfloo-3207.HU--…...............…(6.1.8-2)L1PflOO-每百米计算管长摩擦压力降控制值，四a，按表6.1.8取值。5SH/T3035-2018表6.1.8管道摩擦压力降控