第五章(第二节).ppt

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第第二二节节管道布置设计管道布置设计在进行管路的布置和安装设计时，首先首先应保证安全、正常生产及便利操作、检修。

其次应节约材料及投资，同同时时应保护工人安全，应尽可能的整齐、美观，以创造良好的生产环境。

由于化工厂的生产品种繁多，损伤条件不一（如高温、高压、真空及低温）和被输送介质的性质的复杂（如易燃、易爆、毒害性及腐蚀性），因此管路安装设计应根据应根据具体的生产特点，结合设备布置、建筑物与构筑物情况等进行综合考虑。

一、管道安装设计注意事项一、管道安装设计注意事项1布置管路时，应对全车间所有管路（即生产系统管路、辅助系统管路、电缆、照明、仪表管路、采暖通风管路等）全盘规划，各安其位。

2应了解建筑物、构筑物、设备的结构及其所用材料，以便固定管路。

3为便于安装、检修和操作管理，管道尽量架空敷设，必要时可沿地、埋地或管沟敷设。

4进行管道安装设计时应避免“气袋”，“口袋”和“盲肠”。

5管路不应挡门、挡窗；应避免从电动机、配电盘、仪表盘的上方通过。

6管道的布置不要妨碍设备和管件、阀门的检修，塔及容器的管道不可从人孔的正前方通过，以免妨碍人孔的打开。

7管道应平行敷设，在管道应力许可范围内，尽量走直线，少拐弯交叉，尽量做到配管整齐美观。

8在螺纹连接的管道上，应适当配置一些活接头，便于安装、拆卸检修。

9敷设管道时，其焊缝不得设在支架范围内，焊缝距支架、吊架边缘距离一般应大于150mm。

10穿墙或楼板处的管道不得有焊缝。

11管道应尽量集中敷设。

在穿墙或楼板时尤其应注意尽可能地利用设备预留孔，以免楼面开孔太多。

12管道敷设应有坡度，坡向一般与介质流动方向一致，但也有例外。

管道坡度一般为：

蒸气2/10005/1000蒸气冷凝水3/1000冷冻盐水5/1000压缩空气4/1000真空3/1000清净下水5/1000生产废水1/1000一般气体及易流动流体5/1000粘度较大的流体可根据情况选择，最大为1/100。

13保温（冷）的管道应安装在不易溅湿的地方，否则，在保温或保冷层外部应采取防湿措施。

14管架上的保温或保冷管道应设管托，不保温管道可直接放在管架上。

15输送有毒或有腐蚀性介质的管道，不得在人行道上设置管件、伸缩器、法兰等，以免管道泄漏时发生事故。

16易燃易爆介质的管道，不得敷设在生活间、楼梯间和走廊等处，并应设置防火、防爆安全装置，如安全阀、爆破板、阻火器、水封等。

17易燃易爆介质的放空管、废气排空管道应设置在经常操作区的下风向，并引至高出临近建筑物的上方，高出建筑物的高度应符合环保要求。

18采用成型无缝管件（弯头、异径管）时，不得直接与平焊法兰焊接（可与对焊法兰直接焊接），其间要加一段直管段，直管段长度一般不小于其公称直径，最小不小于120mm。

19管道上仪表用的根部元件，在管道安装时一起制作，这样既保证安装质量又可防止在管道安装后再焊接根部元件时，焊渣落入管道中而影响试车及生产。

20管道与阀门一般不要支承在设备上，对铝制设备、非金属材料设备、硅铁泵更应注意。

21在有吊车的情况下，管道的布置应不妨碍吊车工作。

22管道安装完毕后，应按有关规定进行强度及严密试验，在试压未合格前，焊接头处不得涂漆及保温。

而且在管道试压合格后、开工前必须用压缩空气或惰性气体进行吹扫，吹除管道中的灰渣及其残留物，确保正常运行。

二、管道敷设方式二、管道敷设方式管管道道敷敷设设可分为明装和暗设两种方式。

在布置管道时，可根据生产的性质，被输送介质的性质以及操作、安装、检修的情况来确定管道是明装还是暗设。

（一）明装

（一）明装1沿墙敷设沿墙敷设室内墙壁一般有三个地区可供敷设管道用。

一是窗台下，二是两窗之间的空隙处，三是窗的上部与梁的中间地带。

但应注意，对于推力和震动大的管道不宜采用这种敷设方式。

2楼楼板板下下敷敷设设这种敷设方式一般要求管道沿主梁敷设，以避免管道吊在楼板上，使楼板承受集中荷载。

对于小直径的管道，如果每个吊架的负荷不超过0.98103牛（100公斤力）时，也可以吊在楼板下。

3靠柱敷设靠柱敷设柱子能承受管道传来的震动与轴向推力，因此靠柱子敷设管道也是适宜的，特别是对蒸汽、水、压缩空气等辅助管道的总管更为适用。

4沿沿设设备备敷敷设设一般在较大的钢制设备上敷设，且多为垂直安装。

当与设备连接的管道距附近建筑物的墙或柱较远，而离地面或楼板面又比较高，管道不易固定，而设备又能支承管道的负荷时，可以沿设备外壁敷设。

管道支架可直接焊在设备外壳上。

若设备有衬里时，则管架应在制作设备外壳时预留搭子，以便在管道安装时用螺栓来固定管架。

上述两种情况都应向设备专业提出条件。

5沿操作平台敷设沿操作平台敷设与操作平台上的设备连接的管道，一般可沿操作平台旁工下边进行敷设，沿钢平台敷设的管道，其管架与钢平台可用焊接或螺栓连接，沿钢筋混泥土操作平台敷设的管道，其管架应在土建施工时预埋。

6沿地面或楼面敷设沿地面或楼面敷设根据设备布置的情况以及为了缩短管道的长度，管道也可沿地面或楼板面敷设，但应安装在隐蔽的地方，以免挡路或影响操作。

管道最低点应比地面或楼面高100150mm。

如管道必须横过通道敷设，则应在通道外设保护装置，并设人行通道。

但在下述情况下，管道距地面高度应酌情考虑。

（1）管道上有调节阀时，应按调节阀组安装规定。

（2）管底有导淋时应适当地提高管道与地面（楼面）的距离。

（3）管道保温时应考虑保温层的厚度。

（二）管道暗设

（二）管道暗设管道暗设一般分为埋地敷设和管沟敷设两种方式。

1埋埋地地敷敷设设符合下述情况可允许管道直接埋地敷设。

（1）输送的介质一般为清净液体，没有腐蚀性、毒性或爆炸危险，且粘度较小而不易凝结，并不含结晶。

（2）输送的介质为常温、低压。

（3）不须经常进行检修的管道。

（4）停车时管道内积存的介质不会凝固。

（5）管道本身能经受覆盖土层的压力。

（6）地坪系普通地坪，而不是特殊材料地坪，如瓷砖等。

装置中常见的埋地管道有上水管、下水管及排污管，其它管道视具体情况而定。

但应注意：

埋地管检修不方便；管道的渗漏情况不易发现；管道容易被地下水浸蚀；管道的走向不易发现；增加或修改管道时较困难；同时更不便于安装阀件与仪表（若必须安装时需设窨井）。

鉴于上述不利情况，在配管时应酌情考虑。

2管管沟沟中中敷敷设设如果管道不宜埋地或沿地面敷设，也不能架空敷设或架空敷设有特殊困难时，可考虑敷设在管沟中，管沟的型式一般有三种：

（1）可通行管沟）可通行管沟多用于室外、距离较长、数量较多，且经常检修的管道。

这种管沟的特点是人可站在沟中进行安装、检修管道。

（2）不通行管沟）不通行管沟这种管沟人不能站在沟内进行安装和检修管道。

一般用于距离较短、数量较少不经常检修的管道。

不通行管沟容积小，最小深度为0.45m，管外表距沟底、顶及侧墙的净距及相邻的两根管边净距不小于0.15m；管道只布置成单层，不布置成双层或多层，以便于安装检修。

（3）半通行管沟）半通行管沟型式介于可通行管沟与不通行管沟二者之间。

多用于管道较长、较多、须经常检修的管道中，且位于不经常通行的地点，当管道检修时沟盖打开不妨碍其交通或操作。

半通行管沟的净高一般不小于1.6m，通道宽度一般采用0.6m左右。

如果采用横贯管沟断面的支架时，其下面的净高不小于1m。

室内或装置内的管沟一般应考虑不通行或半通行的型式。

各种管沟底均应有不小于2/1000的纵向坡度，管沟截面底部应有5/1000的坡度，最低处应设下水篦子，以便将管道中偶然泄漏或渗入的水排至集水井中。

但应注意，管沟底尽可能高于地下水位，若低于地下水位，应采用相应的排水措施。

三、管道安装要求三、管道安装要求

（一）一般要求

（一）一般要求1管道排列管道排列管道排列的正确与否，将直接影响到安装、操作、检修以及劳动保护、生产安全等问题。

因此，将管道正确组合、排列，是管道安装设计中的一个重要环节。

由于化工生产具有品种繁多、各有要求等特点，应根据具体情况进行综合考虑。

（1）垂直面排列）垂直面排列热介质的管道上，冷介质的管道在下；无腐蚀性介质的管道在上，有腐蚀性介质的管道在下；小管道应尽量支承在大管道的上方或吊在大管道下面；气体管道在上，液体管道在下；高压介质的管道在上，低压介质的管道在下；不经常检修的管道在上，检修频繁的管道在下；保温管道在上，不保温管道在下；金属管道在上，非金属管道在下。

（2）水平面排列）水平面排列大管道靠墙，小管道在外；常温管道靠墙，热的管道在外；支管少的靠墙，支管多的在外；不需经常检修的管道靠墙，经常检修的在外；高压管道靠墙，低压管道在外。

2管道的间距管道的间距管道间距以便于安装检修管子、保温层、阀门为原则，但也不宜过大，一般的情况是：

管道的最突出部分（如管外壁、法兰、阀门外边、保护层外壁等）距墙壁或柱边的净距不小于100mm，距管架横梁端部不小于100mm，距管架支柱不小于100mm。

具体尺寸见本节附注（管道的间距）。

两管道的最突出部分之间的净空：

中压、低压管道约为4060mm，高压管道约7090mm为宜。

管道上并排安装手轮操作的阀门时，手轮间净距约100mm。

3管架上敷设管道的管底标高管架上敷设管道的管底标高低低管管架架：

采用低管架不通行的地方时，不小于0.3m；中中管管架架：

采用中管架时，不小于2m；高高管管架架：

采用高管架，下面不布置机泵时，其最下层管道一般不低于3.2m；布置机泵时一般不低于4m。

上下两层排管的标高差可取1m、1.2m、1.4m。

当管道通过公路是应不小于4m；通过铁路时不小于6m。

4低压、中压管道穿楼面和墙的低压、中压管道穿楼面和墙的结构结构在多层厂房和框架中管道的布置不可避免地要穿过各层楼面和墙，应根据不同的情况进行设计。

楼面或墙的开孔由土建专业负责设计，但管道设计专业要向土建专业提出开孔的位置及具体尺寸。

各种开孔尺寸按有关规定执行。

5弯弯管管为便于管道的施工和组装，在管道平面设计中，尽可能采用预制定型管件，如无缝弯头和冲压弯头等。

对于小直径的管道，若无预制的弯头时，可采用现场加工弯管，其弯曲半径一般为3.54D。

对于非金属管一般都是定型弯管。

（二）生产系统管道安装要求

（二）生产系统管道安装要求1生产系统的一般配管要求生产系统的一般配管要求在化工生产中，常见的设备主要有塔、容器、换热器、贮槽及泵等。

这些设备的配管要求可查找参考文献1书中的有关内容。

2生产系统的放空和排放生产系统的放空和排放，在管道的最高点设放气阀，最低点应设排放阀，在停车后有可能积聚液体的部位也应设排放阀，如下图。

排放管的直径一般应按下述范围考虑：

主管直径排放管直径DN150mmDN20mmDN150200mmDN25mmDN200mmDN40mm对于排放管和放空管的管径一般在系统的PID图中都标出，应按PID图进行设计，上述管径只供参考。

所有排放管道上的阀门应尽量靠近主管道。

对于不同介质的排放应按下述原则进行配管设计：

（1）常温的空气和惰性气体可就地排放。

（2）蒸汽和其它易燃、易爆、有毒的气体，应根据气量大小等情况确定向火炬排放，或向高空排放以及采取其它方式。

（3）水的排放可引入就近地漏或排水沟，其它液体介质排放必须引至规定的排放系统。

排放易燃、易爆气体的管道上应设置阻火器。

露天容器的排气管上的阻火器宜设在距排气管接口（与设备相连接的管口）500mm处，排气管可根据需要加高到2m以上。

室内容器的排气，必须接至室外屋顶，阻火器放在屋面上或靠近屋面，便于固定及检修。

事故时的排放管道和阀门的设置，应根据生产操作和安全要求来确定。

事故时的排放系统上的阀门必须安装在操作方便处，并铅封或加显著颜色区别。

其排放方式有以下三种：

自动排放自动排放：

当设备、管道内压力（或温度升高后引起压力升高）超过规定值时，自动泄放设备、管道内的液体或气体，泄出液、气体应排至规定区域内。

手手动动排排放放：

发生事故时，迅速打开放空管上的切断阀，利用系统压力泄放到规定地点或备用设备内。

机械抽空机械抽空：

事故时用泵将有关设备或管道内的液体输送到备用贮槽。

3分分析析取取样样的的要要求求设置在设备及管道上的取样点，应慎重选择位置，应设在操作方便并使取出的样品能真正代表当时、当地物料的地方。

设置在设备上的取样点由化工工艺专业向