【導言】萬能制整理了冷庫設計標準GB50072-2021第6.2 章負荷計算的相關知識，一起來看吧。

6.5 制冷管道

6.5.1 制冷管道系統設計應符合現行國家標準《工業金屬管道設計規范》GB50316、《壓力管道規范工業管道》GB/T20801和《壓力管道安全技術監察規程——工業管道》TSGD0001的有關規定。

6.5.2 氨、鹵代烴及其混合物制冷系統管道的設計壓力應根據當地夏季空調室外計算干球溫度和工作壓力計算確定，高壓側設計壓力不應小于冷凝溫度加5℃所對應的制冷劑飽和壓力及當地夏季空調室外計算干球溫度加5℃所對應的制冷劑飽和壓力中的最大值，低壓側設計壓力不應小于當地夏季空調室外計算干球溫度加5℃所對應的制冷劑飽和壓力及最高工作壓力加循環泵揚程中的最大值，并且制冷系統管道設計壓力不應小于表6.5.2內規定的壓力值。

注：

1. 高壓側是指自制冷壓縮機排氣口經冷凝器、貯液器到節流裝置的入口這一段制冷管道。

2. 低壓側是指自系統節流裝置出口，經蒸發器到制冷壓縮機吸入口這一段制冷管道，雙級壓縮制冷裝置的中間冷卻器的中壓部分亦屬于低壓側。

6.5.3 二氧化碳制冷系統管道的設計壓力應符合下列規定：

1. 與熱氣融霜無關的管道的設計壓力不應小于系統運行的最高工作壓力，并且最低設計壓力不應小于3.9MPa；

2. 與熱氣融霜有關的管道設計壓力不應小于最高融霜溫度對應的飽和壓力，并且最低設計壓力不應小于5.1MPa。

6.5.4 氨、鹵代烴及其混合物制冷系統管道的設計溫度應符合下列規定：

1. 高壓側管道應按壓縮機最高排氣溫度加10℃確定，并且不宜低于150℃；

2. 低壓側管道應按設計蒸發溫度減3℃~5℃確定；

3. 熱氣融霜管道應按高壓側管道和低壓側管道運行工況中材質、許用應力最不利條件時對應的溫度確定。

6.5.5 二氧化碳制冷系統管道的設計溫度應符合下列規定：

1. 復疊式制冷系統的低溫級低壓側管道應按設計蒸發溫度減3℃~5℃確定；

2. 低溫級冷凝溫度低于0℃的復疊式制冷系統的低溫級高壓側管道應按高溫級制冷系統的設計蒸發溫度減3℃~5℃確定；

3. 低溫級冷凝溫度高于0℃的復疊式制冷系統的低溫級高壓側管道應按低溫級最高排氣溫度加10℃確定，并且不宜低于80℃；間接式制冷系統的載冷管道應按制冷系統設計蒸發溫度減3℃~5℃確定；

4. 熱氣融霜管道應按低溫級的高壓側管道和低壓側管道工況中材質、許用應力最不利條件時對應的溫度確定。

6.5.6 直接式制冷系統和二氧化碳間接式制冷系統管道應采用無縫、非脆性金屬管道，鋼管應符合現行國家標準《輸送流體用無縫鋼管》GB/T8163或《低溫管道用無縫鋼管》GB/T18984的有關規定，不銹鋼管應符合現行國家標準《輸送流體用不銹鋼無縫鋼管》GB/T14976的有關規定，銅管應符合現行國家標準《空調與制冷設備用銅及銅合金無縫管》GB/T17791的有關規定。

6.5.7 直接式制冷系統和二氧化碳間接式制冷系統管道材料宜按照經濟適用原則選擇，應符合現行國家標準《工業金屬管道設計規范》GB50316、《壓力管道規范 工業管道 第2部分：材料》GB/T20801.2的有關規定，并應符合下列規定：

1. 除符合現行國家標準《壓力管道規范 工業管道 第2部分：材料》GB/T20801.2規定的低溫低應力工況的管道外，制冷系統管道材料的使用溫度范圍應滿足制冷系統管道設計溫度的要求；

2. 低壓側與熱氣融霜相關的管道、所在環境溫度低于管道材料最低使用溫度的高壓側管道、二氧化碳制冷系統管道不應按低溫低應力工況選用材料；

3. 氨制冷系統管道不應采用銅、鋁及其合金管道，管道內不應鍍鋅；

4. 不能保冷的低溫管道宜采用不銹鋼。

6.5.8 直接式制冷系統和二氧化碳間接式制冷系統管道應采用制冷專用閥門和過濾器，公稱直徑大于或等于25mm的管段應采用工廠生產的成品管件，其中彎頭的彎曲半徑不宜小于管子外徑的3.5倍，管件材料宜與其所在管段相同，并應符合下列規定：

1. 鹵代烴及其混合物、氨和二氧化碳制冷系統的閥門、過濾器不應采用鑄鐵；

2. 氨制冷系統的閥門、過濾器內部不應含有銅和鋅的零配件；

3. 鹵代烴及其混合物制冷系統的閥門、過濾器內部不應含有鉛和錫的零配件；

4. 除由于安全原因需要緊急開關外，鹵伐烴及其混合物制冷系統的手動閥門的閥桿外側應配備密封帽；

5. 鹵代烴及其混合物制冷系統內需要頻繁操作的閥門應采用自動型閥門。

6.5.9 直接式制冷系統和二氧化碳間接式制冷系統管道的壓力設計、應力分析應符合現行國家標準《工業金屬管道設計規范》GB50316、《壓力管道規范 工業管道 第3部分：設計和計算》GB/T20801.3的有關規定，并應符合下列規定：

1. 在抗震設防烈度6度及6度以上地區，氨制冷系統管道的計算荷載應包括地震荷載；

2. 管道采用碳鋼或低合金鋼管時，二氧化碳管道腐蝕裕量不應小于2mm，氨管道腐蝕裕量不應小于1.5mm，鹵代烴及其混合物管道腐蝕裕量不應小于1mm；

3. 鹵代烴及其混合物管道采用銅及銅合金管時，腐蝕裕量不應小于0.5mm；

4. 對于兩相流體管段，管道內介質質量應按全部充滿液態制冷劑計算。

6.5.10 直接式制冷系統和二氧化碳間接式制冷系統管道應校核由于運行溫度變化、運行溫度與安裝溫度溫差導致的位移應力，并應在制冷管道的直管段超過50m時設置補償裝置，補償裝置宜采用伸縮彎，不應采用帶填料密封的補償器。

6.5.11 按剛度條件計算管道允許跨距時，由管道自重產生的彎曲撓度不應超過管道跨距的1/400；對于不充許積液的管段，彎曲撓度不應形成液囊，并應校核管段坡度對液囊的影響。

6.5.12 直接式制冷系統和二氧化碳間接式制冷系統管道管徑的選擇宜按照經濟適用原則選擇，并且應符合允許壓力降和安全流速的要求。回氣管或吸氣管的允許壓力降不宜超過相當于飽和溫度降低1℃的壓力降，排氣管的允許壓力降不宜超過相當于飽和溫度降低0.5℃的壓力降。

6.5.13 直接式制冷系統和二氧化碳間接式制參系統管道連接應符合下列規定：

1. 宜采用焊接連接；

2. 公稱直徑大于10mm時不應采用螺紋連接；

3.  鋼管法蘭連接應采用對焊法蘭；

4. 鋼管焊接連接應采用對焊焊接；

5. 不應采用粘接、脹接及填充物堵縫連接。

6.5.14 制冷系統管道的布置應符合現行國家標準《工業金屬管道設計規范》GB50316的有關規定，并應符合下列規定：

1. 管道不應布置在電梯及垂直運輸設備的通道內，不應布置在電梯前室、樓梯間前室和樓梯間內。

2. 對于生產性冷庫和物流冷庫，所有直接式制冷系統和二氧化碳、氨水間接式制冷系統的管道不應穿過與庫房生產、管理無直接關系的其他房間和與庫房生產、管理直接有關的輔助房間；氨制冷系統的管道不應穿過其中具有分揀、配貨功能的穿堂或封閉站臺。

3. 對于商用冷庫，直接式制冷系統和二氧化碳間接式制冷系統的管道不應穿過與庫房生產、管理無直接關系的其他房間和與庫房生產、管理直接有關的輔助房間。

4. 氨直接式制冷系統和氨水間接式制冷系統的管道不應穿過生活、辦公和批發交易區域。

5. 直接式制冷系統和二氧化碳、氨水間接式制冷系統的管道不應敷設在地下、管溝和封閉的閣樓、頂棚、夾層、吊頂、管井內。

6. 穿過建筑物墻體、樓板、屋面的管道應加套管，除制冷壓縮機排氣管道外，管道與套管的空隙應密封；低壓側管道套管的直徑應大于管道隔熱層的外徑，并且不應影響管道由于溫度變化導致的位移；套管應超出墻面、樓板、屋面，并且不應小于50mm；管道穿過屋面時，應采取防水措施。

6.5.15 制冷系統管道的流程設計應符合下列規定：

1. 用于融霜的制冷劑熱氣應經過除油，并應在其管道的引出端配置緊急切斷裝置和壓力表；

2. 集油器、不凝性氣體分離器等需要降壓操作的制冷設備的回氣管道流程不應引發制冷壓縮機液擊；

3. 液體管道應采取防止液體升溫時體積膨脹量超過管道承受能力的措施；

4. 氨、鹵代烴及其混合物制冷劑應能從制冷系統的任何一臺設備內抽出；

5. 液體和兩相流體管道內部不應產生液擊，需要回油的氣體和兩相流體水平管道內不應存在液囊和積液；

6. 對于直接接到機房以外的大、中型制冷系統貯液器的出液管道，應在接到機房以外的管段上配置緊急切斷裝置。

6.5.16 管道的坡向和坡度應符合下列規定：

1. 對于通過重力流動的液體或兩相流體制冷劑管道，坡向和坡度不應影響重力流動；

2. 對于通過重力流動的冷凍油管道，坡向和坡度不應影響重力流動；

3. 吸氣管道的坡向和坡度不應導致積液和制冷壓縮機液擊。

條文說明

6.5.1 根據《質檢總局關于修訂（特種設備目錄）的公告》（2014年第114號），制冷系統內公稱直徑小于50mm的管道（對于R134a公稱直徑小于150mm的氣體管道）不是壓力管道，對于大、中型制冷系統，由于其制冷劑灌注量較多，泄漏后的危害較大，因此上述管道在實際工程設計時雖然不必履行相關的壓力管道監管程序，但是還應遵守相關的壓力管道技術規定。

6.5.2、6.5.3 這兩條規定中的壓力值均為表壓。

6.5.4 熱氣融霜管道的運行工況往往變化較大，在正常降溫時可能處于低壓和低溫工況，在融霜開始時可能處于高壓和低溫工況，在融霜穩定時可能處于高壓和非低溫工況，因此在實際工程設計時應考慮所有可能出現的工況，找出其中材質、許用應力最不利條件時對應的溫度，再按照本條第1款、第2款的規定修正后作為設計溫度。

6.5.5 二氧化碳復疊式制冷系統低溫級低壓側、高壓側的內涵與本標準第6.5.2條完全一致。

6.5.6 在國家沒有其他新的管道標準頒布并經本標準編制組在冷庫設計范圍內認可前，在實際工程設計時與本條規定不同的其他管道不包括在本標準的適用范圍內。

6.5.7 經濟適用原則指管道的初投資與全壽命周期的維護費用的總和最經濟，而且市場供給充分，施工工藝成熟、可靠、便捷。

6.5.8 本條第4款和第5款規定都是為進一步減少鹵代烴及其混合物泄漏的可能性。由于制冷劑的屬性不同，氨和二氧化碳制冷系統在實際工程設計時無須直接按此執行。

6.5.9 氨制冷系統遭受地震破壞后有可能引發次生災害，因此本條第1款要求其管道的計算荷載應包括地震荷載。對于鹵代烴及其混合物制冷系統，雖然遭受地震破壞后引發次生災害的可能性很小，但因其不僅價格較高，而且會污染環境，因此對于灌注量較多的大、中型制冷系統，也需要考慮抗震技術措施。

6.5.12 管道管徑在符合允許壓力降和安全流速的前提下，增大管徑往往導致增加投資，同時也使管道阻力降低，從而減少運行能耗，反之亦然。經濟原則指管道的初投資與全壽命周期的運行費用的總和最經濟，適用原則指安裝合理、符合回油等其他技術要求。

6.5.13 為防止制冷劑泄漏，本條對常規管道連接方式的規定相對嚴格，但是并不排斥特殊情況下采用安全、可靠、經濟、便捷的特殊連接方式，如可用于鹵代烴及其混合物制冷系統管道的洛克環連接。

6.5.14 本條第2款中“與庫房生產、管理無直接關系的其他房間和與庫房生產、管理直接有關的輔助房間”的內涵見本標準第4.2.20條及其條文說明。第4款中生活區域指廠區內宿舍、餐廳等生活設施所在的區域；辦公區域指廠區內與庫房生產無直接關系的辦公設施所在的區域，如以經營管理為主的獨立或綜合辦公樓所在的區域；批發交易區域指廠區內面向不特定人群的封閉式交易廳或開敞式交易場所在的區域。第5款中封閉的閣樓、頂棚、夾層、吊頂、管井指所述空間不能夠自然通風，或雖然能夠自然通風，但是不能滿足日常檢查和維修要求的部位。

6.5.15 本條第4款中當制冷系統的任何一臺設備發生故障時，其內部的制冷劑能夠通過應急處置操作抽到系統其他設備內或外置的容器內，不應直接排向大氣。緊急切斷裝置指既能夠在現場又能夠通過遙控把所在管道內部通道快速斷開的裝置。

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參考資料 ：

[1]住房和城鄉建設部關于發布國家標準-《冷庫設計標準》的公告↗中華人民共和國住房和城鄉建設部·2021-07-30 [引用日期 2022-09-16]