壓力管道的組成件一般都是標準件，因此壓力管道組成件的設(shè)計主要是其標準件的選用，管道壓力等級的確定也就是其標準件等級的確定。

管道的壓力等級包括兩部分:

以公稱壓力表示的標準管件的公稱壓力等級；

以壁厚等級表示的的標準管件的壁厚等級。

管道的壓力等級：通常把管道中由標準管件的公稱壓力等級和壁厚等級共同確定的能反映管道承壓特性的參數(shù)叫做管道的壓力等級。而習(xí)慣上為簡化描述，常把管道中管件的公稱壓力等級叫做管道的壓力等級。

壓力等級的確定是壓力管道設(shè)計的基礎(chǔ)，也是設(shè)計的核心。它是壓力管道布置、壓力管道應(yīng)力校核的設(shè)計前提條件，也是影響壓力管道基建投資和管道可靠性的重要因素。

5.1 設(shè)計條件

工程上，工藝操作參數(shù)不宜直接作為壓力管道的設(shè)計條件，要考慮工藝操作的波動、相連設(shè)備的影響、環(huán)境的影響等因素，而在工藝操作參數(shù)的基礎(chǔ)上給出一定的安全裕量作為設(shè)計條件。這里所說的設(shè)計條件主要是指設(shè)計壓力和設(shè)計溫度。

管道的設(shè)計壓力：應(yīng)不低于正常操作時，由內(nèi)壓(或外壓)與溫度構(gòu)成的苛刻條件下的壓力。

苛刻條件：是指導(dǎo)致管子及管道組成件大壁厚或高公稱壓力等級的條件。

設(shè)計壓力確定：考慮介質(zhì)的靜液柱壓力等因素的影響，設(shè)計壓力一般應(yīng)略高于由(或)外壓與溫度構(gòu)成的苛刻條件下的高工作壓力。

a.     一般情況下管道元件的設(shè)計壓力確定

一般情況下，為了操作上的方便，在此不妨采用壓力容器的做法，即在相應(yīng)工作壓力的基礎(chǔ)上增加一個裕度系數(shù)。

表5-1   一般情況下管道元件的設(shè)計壓力確定

b.     管道中有安全泄壓裝置時，

管道中有安全泄壓裝置時預(yù)示著該管道在運行過程中有出現(xiàn)超出其正常操作壓力的可能。設(shè)置安全泄壓裝置(如安全閥、爆破片等)的目的，就是在系統(tǒng)中出現(xiàn)超出其正常操作壓力的情況時，能將壓力自動釋放而使設(shè)備、管道等系統(tǒng)的硬件得到保護。此時管道的設(shè)計壓力應(yīng)不低于安全泄壓裝置的設(shè)定壓力。

c.       管道中有高揚程的泵

對于高揚程的泵，尤其是往復(fù)泵，在開始啟動的短時間內(nèi)，往往會在第一道切斷閥之前的管道和泵內(nèi)產(chǎn)生一個較高的封閉壓力，有時這個封閉壓力會達到一個很大的值。此時泵的出口管道，其設(shè)計壓力應(yīng)取泵的大封閉壓力值。

D.      真空系統(tǒng)

真空系統(tǒng)管道承受的壓力就是其外部的大氣壓力，故其設(shè)計壓力應(yīng)取0.1MPa外壓；

e.      與塔或容器等設(shè)備相連的管道

與塔或容器等設(shè)備相連的管道其設(shè)計壓力應(yīng)不低于所連設(shè)備的設(shè)計壓力。當(dāng)管道內(nèi)有較高的液體液柱時，還應(yīng)考慮該液體靜壓頭的影響。事實上，對于管道來說，其受力要比設(shè)備復(fù)雜，這是因為它除受介質(zhì)載荷之外，還往往遭受到由于管道的熱脹冷縮而產(chǎn)生的管系力等。因此，管道的設(shè)計壓力一般應(yīng)不低于設(shè)備的設(shè)計壓力。

5.1.2設(shè)計溫度

管道的設(shè)計溫度:應(yīng)不低于正常操作時，由內(nèi)壓（或外壓）與溫度構(gòu)成的苛刻條件下的溫度。

苛刻條件:  指導(dǎo)致管子及管道組成件大壁厚、高公稱壓力等級或高材料等級的條件。

設(shè)計溫度的確定:考慮環(huán)境、隔熱、操作穩(wěn)定性等因素的影響，設(shè)計溫度應(yīng)略高于由內(nèi)壓(或外壓)與溫度構(gòu)成的苛刻條件下的高工作溫度。

a.     一般情況下管道元件的設(shè)計溫度確定

一般情況下為了操作上的方便，在此不妨也采用壓力容器的做法，在相應(yīng)工作溫度的基礎(chǔ)上增加一個裕度系數(shù)（除法蘭和螺栓以外）。