T/CECS 1817-2025

T/CECS 1817-2025 预制保温架空蒸汽管道设计标准

译制单位：管道助手

中国工程建设协会标准

T/CECS 1817-2025

预制保温架空蒸汽管道设计标准

Design standard for prefabricated insulated overhead steam pipelines

2025-03-15 发布
2025-09-01 实施

中国工程建设协会
发布

目次

前言
1 范围
2 规范性引用文件
3 术语和定义
4 基本规定
5 管道布置
6 管道材料
7 管道计算
7.1 一般规定
7.2 管道壁厚计算
7.3 管道应力计算
8 管道支吊架
9 管道补偿
10 管道附件
11 保温结构
12 防腐要求
13 施工与验收
附录 A (规范性附录) 架空蒸汽管道保温层厚度计算方法
附录 B (规范性附录) 管道热伸长量计算方法
附录 C (资料性附录) 常用预制保温架空蒸汽管道规格参数表
参考文献

前言

本标准按照 GB/T 1.1-2020 给出的规则起草。

本标准由中国工程建设协会提出。

本标准由全国城镇供热标准化技术委员会 (SAC/TC 455) 归口。

本标准起草单位：北京市公用事业科学研究所、中国市政工程华北设计研究总院有限公司、昊天节能装备有限责任公司、唐山兴邦管道工程设备有限公司、北京豪特耐管道设备有限公司、大连益多管道有限公司、天津市宇刚保温建材有限公司、万华化学集团股份有限公司、江丰管道集团有限公司、廊坊华宇天创能源设备有限公司、河北君业科技股份有限公司、山东茂盛管业有限公司、北京市煤气热力工程设计院有限公司、北京市建设工程质量第六检测所有限公司。

本标准主要起草人：白冬军、冯文亮、杨雪飞、周曰从、邱华伟、郑中胜、闫必行、孙涛、杨秋、韩德福、段文宇、陈昆、胡春峰、潘存业、王小璐、于泽、王志奎、张松林、张红莲、刘飞、张国玉、张金花、李忠杰、高雪、沈旭。

1 范围

本标准规定了预制保温架空蒸汽管道的术语和定义、基本规定、管道布置、管道材料、管道计算、管道支吊架、管道补偿、管道附件、保温结构、防腐要求及施工与验收。

本标准适用于设计压力≤2.5MPa、设计温度≤350℃的预制保温架空蒸汽管道工程的设计、施工和验收。

本标准不适用于地下敷设、管沟敷设和综合管廊敷设的蒸汽管道。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件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文件。凡是不注日期的引用文件，其最 新版本 (包括所有的修改单) 适用于本文件。

GB/T 3091 低压流体输送用焊接钢管
GB/T 8163 输送流体用无缝钢管
GB/T 9711 石油天然气工业 管线输送系统用钢管
GB/T 12459 钢制对焊管件 类型与参数
GB/T 13401 钢制对焊管件 技术规范
GB/T 18369 玻璃纤维无捻粗纱
GB/T 18370 玻璃纤维无捻粗纱布
GB/T 29046 城镇供热预制直埋保温管道技术指标检测方法
GB/T 38105 城镇供热 钢外护管真空复合保温预制直埋管及管件
GB 50236 现场设备、工业管道焊接工程施工规范
GB 50264 工业设备及管道绝热工程设计规范
GB 50316 工业金属管道设计规范
CJJ 28 城镇供热管网工程施工及验收规范
NB/T 47013.2 承压设备无损检测 第 2 部分：射线检测
NB/T 47013.3 承压设备无损检测 第 3 部分：超声检测
NB/T 47014 承压设备焊接工艺评定
SY/T 5257 油气输送用钢制感应加热弯管

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

预制保温架空蒸汽管道 prefabricated insulated overhead steam pipeline
在工厂内预先制作完成保温结构的架空蒸汽管道，由工作钢管、保温层和外护层组成。

3.2

工作钢管 working steel pipe
直接与蒸汽介质接触，用于输送蒸汽的钢管。

3.3

保温层 insulation layer
位于工作钢管与外护层之间，用于减少管道热量损失的绝热材料层。

3.4

外护层 outer protection layer
位于保温层外侧，用于保护保温层免受机械损伤、雨水侵蚀和紫外线照射的保护层。

3.5

复合保温结构 composite insulation structure
由两种或两种以上不同绝热材料组成的保温结构。

3.6

软瓦泡复合保温结构 soft tile-foam composite insulation structure
由硅酸铝软质保温瓦和硬质聚氨酯泡沫塑料组成的复合保温结构。

4 基本规定

4.1 预制保温架空蒸汽管道的设计应符合国 家现行有关标准的规定，并应满足安全可靠、经济合理、节能环保的要求。

4.2 预制保温架空蒸汽管道的设计寿命不应小于 30 年。

4.3 预制保温架空蒸汽管道的设计应考虑管道的热伸长、热应力、支吊架反力和管道振动等因素。

4.4 预制保温架空蒸汽管道的保温结构应具有良好的绝热性能、机械强度和耐候性能。

4.5 预制保温架空蒸汽管道的外护层应具有良好的防水、防腐和抗紫外线性能。

4.6 预制保温架空蒸汽管道的设计应便于施工、维护和检修。

5 管道布置

5.1 预制保温架空蒸汽管道的布置应符合城镇总体规划和供热专项规划的要求，并应与其他地下管线、建筑物和构筑物保持安全距离。

5.2 预制保温架空蒸汽管道应沿道路、围墙或建筑物边缘布置，不应影响交通和市容。

5.3 预制保温架空蒸汽管道的敷设高度应符合下列规定：
a) 人行道路上方：不应小于 2.5m；
b) 非机动车道路上方：不应小于 3.0m；
c) 机动车道路上方：不应小于 4.5m；
d) 铁路上方：不应小于 6.0m。

5.4 预制保温架空蒸汽管道的转弯半径不应小于管道公称直径的 3 倍。

5.5 预制保温架空蒸汽管道的分支管应从主管的顶部或侧面引出，不应从主管的底部引出。

5.6 预制保温架空蒸汽管道的最 低点应设置疏水装置，最高点应设置排气装置。

5.7 预制保温架空蒸汽管道穿越河流、湖泊、公路、铁路等特殊地段时，应采取加强措施。

6 管道材料

6.1 工作钢管的材料应根据设计压力和设计温度选用，常用材料应符合表 1 的规定。

表 1 工作钢管常用材料

6.2 工作钢管的壁厚应根据设计压力、设计温度和管道腐蚀裕量计算确定，且不应小于表 2 的规定。

表 2 工作钢管最小壁厚 单位为毫米

6.3 保温层材料应根据设计温度选用，常用保温材料及其性能应符合表 3 的规定。

表 3 常用保温材料及其性能

6.4 外护层材料应根据使用环境选用，常用外护层材料及其性能应符合表 4 的规定。

表 4 常用外护层材料及其性能

7 管道计算

7.1 一般规定

7.1.1 管道计算应包括管道壁厚计算、管道应力计算和管道热伸长量计算。

7.1.2 管道计算应采用设计压力和设计温度作为计算参数。

7.1.3 管道腐蚀裕量不应小于 1.0mm。

7.2 管道壁厚计算

7.2.1 管道壁厚应按式 (1) 计算：

式中：
δ—— 管道计算壁厚，单位为毫米 (mm)；
P—— 设计压力，单位为兆帕 (MPa)；
D—— 管道外径，单位为毫米 (mm)；
[σ]—— 钢材在设计温度下的许用应力，单位为兆帕 (MPa)；
φ—— 焊缝系数，无缝钢管取 1.0，焊接钢管取 0.85；
Y—— 系数，对于碳钢，当 t≤480℃时取 0.4；
C—— 腐蚀裕量，单位为毫米 (mm)。

7.2.2 管道的名义壁厚应大于或等于计算壁厚，并应符合钢管产品标准的规定。

7.3 管道应力计算

7.3.1 管道应力计算应包括一次应力、二次应力和峰值应力计算。

7.3.2 管道的一次应力不应大于钢材在设计温度下的许用应力。

7.3.3 管道的二次应力不应大于钢材在设计温度下的许用应力的 3 倍。

7.3.4 管道的峰值应力不应大于钢材在设计温度下的许用应力的 1.5 倍。

8 管道支吊架

8.1 管道支吊架的设计应符合 GB 50316 的规定。

8.2 管道支吊架的间距应根据管道的重量、刚度和热伸长量计算确定，且不应大于表 5 的规定。

表 5 管道支吊架最大间距 单位为米

8.3 管道支吊架的类型应根据管道的布置和受力情况选用，常用支吊架类型有固定支架、滑动支架、导向支架和弹簧支吊架。

8.4 固定支架应设置在管道的转弯处、分支处和补偿器的两端。

8.5 滑动支架和导向支架应设置在管道的直线段上，允许管道沿轴向自由移动。

8.6 弹簧支吊架应设置在管道有垂直位移的部位。

9 管道补偿

9.1 管道的热伸长量应按附录 B 的规定计算。

9.2 管道的热伸长量应采用补偿器进行补偿，常用补偿器类型有自然补偿器、方形补偿器、波纹管补偿器和旋转补偿器。

9.3 自然补偿器应利用管道的自然转弯进行补偿，适用于热伸长量较小的管道。

9.4 方形补偿器应采用无缝钢管制作，适用于热伸长量较大的管道。

9.5 波纹管补偿器应采用不锈钢制作，适用于工作压力≤1.6MPa、工作温度≤300℃的管道。

9.6 旋转补偿器应采用碳钢制作，适用于工作压力≤2.5MPa、工作温度≤350℃的管道。

10 管道附件

10.1 管道附件包括弯头、三通、异径管、阀门和法兰等。

10.2 弯头的曲率半径不应小于管道公称直径的 1.5 倍，常用弯头类型有 90° 弯头、45° 弯头和 180° 弯头。

10.3 三通应采用等径三通或异径三通，支管与主管的夹角应为 90°。

10.4 异径管应采用同心异径管或偏心异径管，偏心异径管应采用底平安装。

10.5 阀门应采用钢制阀门，其压力等级和温度等级应符合设计要求。

10.6 法兰应采用钢制法兰，其压力等级和密封面形式应符合设计要求。

11 保温结构

11.1 预制保温架空蒸汽管道的保温结构应采用复合保温结构，由内层保温层和外层保温层组成。

11.2 内层保温层应采用耐高温的硅酸铝棉或岩棉，外层保温层应采用硬质聚氨酯泡沫塑料。

11.3 保温层的厚度应按附录 A 的规定计算，且不应小于表 6 的规定。

表 6 保温层最小厚度 单位为毫米

11.4 保温层的施工应符合下列规定：
a) 保温层应紧密贴合在工作钢管表面，无空隙、无松动；
b) 保温层的拼接缝应错开，拼接缝的宽度不应大于 5mm；
c) 保温层的外层应平整，无凹凸不平。

11.5 外护层的施工应符合下列规定：
a) 外护层应紧密贴合在保温层表面，无空隙、无松动；
b) 外护层的拼接缝应采用搭接方式，搭接宽度不应小于 100mm；
c) 外护层的表面应光滑，无裂纹、无凹陷。

12 防腐要求

12.1 工作钢管的表面应进行喷砂或抛丸处理，除锈等级应达到 GB/T 8923.1-2011 中规定的 Sa 2½ 级。

12.2 工作钢管的表面应涂覆耐高温防腐涂料，涂层厚度不应小于 0.2mm。

12.3 外护层的表面应涂覆耐候性防腐涂料，涂层厚度不应小于 0.1mm。

12.4 管道支吊架的表面应进行防腐处理，防腐等级不应低于 C3 级。

13 施工与验收

13.1 预制保温架空蒸汽管道的施工应符合 CJJ 28 和 GB 50236 的规定。

13.2 管道焊接应采用氩弧焊打底配以 CO₂气体保护焊或电弧焊盖面，焊缝质量应符合下列规定：
a) 焊缝的外观质量不应低于 GB 50236 规定的 Ⅱ 级质量；
b) 焊缝应进行 100% 射线探伤或超声波探伤，射线探伤不应低于 NB/T 47013.2 规定的 Ⅱ 级质量，超声波探伤不应低于 NB/T 47013.3 规定的 Ⅰ 级质量。

13.3 管道安装完成后，应进行水压试验和气密性试验。

13.4 水压试验的试验压力应为设计压力的 1.5 倍，保压时间不少于 30min，无渗漏、无变形为合格。

13.5 气密性试验的试验压力应为设计压力的 1.1 倍，保压时间不少于 30min，无渗漏为合格。

13.6 管道验收时，应提交下列技术文件：
a) 竣工图；
b) 材料质量证明文件；
c) 焊接工艺评定报告；
d) 焊缝无损检测报告；
e) 水压试验和气密性试验报告；
f) 保温层和外护层质量检验报告；
g) 其他有关技术文件。

附录 A (规范性附录) 架空蒸汽管道保温层厚度计算方法

A.1 原理

根据管道的允许热损失和保温材料的导热系数，计算保温层的厚度。

A.2 计算公式

保温层厚度应按式 (A.1) 计算：

式中：
δ—— 保温层厚度，单位为米 (m)；
λ—— 保温材料的导热系数，单位为瓦每米开尔文 [W/(m・K)]；
q—— 管道的允许热损失，单位为瓦每米 (W/m)；
D—— 管道外径，单位为米 (m)。

A.3 允许热损失

管道的允许热损失应符合 GB 50264 的规定。

附录 B (规范性附录) 管道热伸长量计算方法

B.1 原理

根据管道的长度、线膨胀系数和温度变化量，计算管道的热伸长量。

B.2 计算公式

管道的热伸长量应按式 (B.1) 计算：

式中：
ΔL—— 管道的热伸长量，单位为毫米 (mm)；
α—— 钢材的线膨胀系数，取 12×10⁻⁶ /℃；
L—— 管道的计算长度，单位为米 (m)；
ΔT—— 管道的温度变化量，单位为摄氏度 (℃)。

附录 C (资料性附录) 常用预制保温架空蒸汽管道规格参数表

表 C.1 常用预制保温架空蒸汽管道规格参数表

参考文献

[1] GB/T 1.1-2020 标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和编写
[2] GB 50264-2013 工业设备及管道绝热工程设计规范
[3] GB 50316-2000 (2008 年版) 工业金属管道设计规范
[4] CJJ 28-2014 城镇供热管网工程施工及验收规范
[5] GB/T 38105-2019 城镇供热 钢外护管真空复合保温预制直埋管及管件