工艺安装设计统一规定.docx

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工艺安装设计统一规定

项目号：

（03）0512X-01

编号：

SZ-ES-008

共16页第1页

工艺安装设计统一规定

目录

1工厂布置设计工程规定

2管道布置设计工程规定

3管道应力设计规定

4设备和管道的隔热

5工艺安装与其它有关专业的设计分工

6工艺安装图出图要求

1．工厂布置设计工程规定

1.1常用名词定义

本规定中有关布置的常用名词定义如下：

1.1.1界区：

整个装置或各个单元包括装置内所有设备的边界。

1.1.2工艺装置：

指整个工艺装置区。

1.1.3辅助装置：

工艺装置之外的装置。

1.1.4设备：

一般指塔、容器、换热器、泵等单项设备。

1.1.5管廊：

管道集中敷设空间，包括管廊和管墩。

1.1.6工厂：

一般指整个装置（工艺装置和辅助设施）。

1.1.7工段：

按操作划分的工艺装置的一部分。

1.2装置说明

1.2.1工艺装置区：

主要工艺装置

1.2.2辅助装置区

1.2.2.1储运设施

1.2.2.2公用工程系统设施

1.2.2.3其他

1.3现场条件

布置规划应注意下列现场条件

1.3.1地质条件

1.3.2风向

1.3.3环境条件

1.3.4公用工程

1.3.5气候条件

1.3.6今后的需要

1.4布置的基本原则

装置布置时要考虑安全原则、操作原则、维修原则、施工原则、物流原则、经济原则以及外观等因素。

1.5装置区的布置

装置的设备布置原则上是按流程顺序布置，满足工艺要求，布置整齐、紧凑，同时考虑安全、操作、检修、施工的方便，设置平台、梯子及检修通道，吊车通道。

1.5.1装置内通向设备的所有道路可作为消防通道，其净空不低于4.5m。

1.5.2需为装置的操作和维修设计操作人员通道。

通道上方净空一般可以设计为2.5m，但某些区域有限时可以设计为2.1m。

1.5.3装置的通道最小宽度为0.8m，不常通行的局部地方最小为0.65m，横跨管墩的过桥可设计成0.6m~0.8m。

1.5.4需要经常巡视、操作、维修的区域必须设置平台，并有楼梯和出入通道。

无栏杆的平台、爬梯不被采用。

1.5.5除了在平台的进出口和出口位置，一般平台皆有栏杆或脚踏板，梯子皆有扶手或设带护栏的直爬梯。

1.5.6热的设备和管道应位于操作工不能触及的地方或采取保温及人身防护措施。

1.5.7装置内要有通道，便于事故时人员的疏散。

安全通道上不得有障碍物。

1.5.8对有抽芯要求的设备，如加热炉、换热器等要考虑有足够的场地检修。

1.5.9道路的出入口要方便吊车的出入，同时对于吊装及搬运要考虑所需的空间和占地面积。

1.5.10室内铺砌，工艺装置区铺砌，操作通道铺砌。

1.5.11设备基础标高的确定要考虑重力流管线的走向，卧式设备的基础标高应按设备底部排液及出入口配管的具体情况而定。

1.6各类设备布置的要求

1.6.1换热器

布置在地面上的换热器应设置就地检修的通道。

对于重叠换热器，应在换热器的前后两端设有足够的检修空间，以利于封头的拆除和管束的抽芯。

1.6.2塔

塔上人孔和平台的布置必须设有足够的空间以利于塔盘、填料、塔内件及安全阀的拆装并卸往地下。

地面上应考虑吊装检修用空地。

1.6.3机械设备

机械设备的布置应考虑检修时所需的拆卸空间或吊装空间，对于重型设备还应考虑吊装设备的进入。

1.6.4容器的管口通道

容器上的管口有操作要求时应设置操作平台，但这不包括设有梯子，以便能接近仪表连接点，有特殊要求的情况按特殊情况处理。

1.6.5泵

泵的间距应充分考虑操作空间，泵间操作通道不得设置管道及管道附件。

泵的安装高度应考虑过滤器的拆卸空间。

泵应尽量靠近工艺设备布置，尽量缩短泵入口管道长度，以降低入口流体阻力降。

1.6.6空冷器

空冷器不宜布置在操作温度等于或高于自燃点的可燃液体设备的上方。

若布置在其上方，应用非燃烧材料的隔板隔离保护。

1.6.7管廊

工厂管路一般架空敷设在管廊上，管廊配管一般不超过三层，贮罐区管子可敷设在管墩上。

通常情况下管廊应提供一定的预留空间，其高度在不同的区域要满足移动设备所需的净空、叉车通行所需空间、马路上汽车通行所需的空间。

2管道布置设计工程规定

2.1总则

2.1.1管道布置设计必须符合工艺流程图（PID）的设计要求，并应做到安全可靠。

经济合理，并满足施工、操作、维修等方面的要求。

2.1.2管道布置必须遵守安全及环保的法规，对防火、防爆、安全防护、环保要求等条件进行检查，以便管道布置能满足安全生产的要求。

2.1.3管道布置应满足热胀冷缩所需的柔性。

对于动设备的管道，应注意控制管道的固有频率，避免产生共振。

2.1.4管道布置严格按照管道等级表选取管道组成件。

2.1.5管道布置应符合“工厂布置工程规定”的有关要求。

2.2管道布置

2.2.1一般要求

2.2.1.1管道布置的净空高度，道路上方应遵守总图专业规定。

操作通道的最小净空为2100mm。

2.2.1.2应按国家现行标准中许用最大支架间距的规定进行管道布置设计。

2.2.1.3管道尽可能架空敷设，如必要时，也可埋地或管沟敷设。

2.2.1.4管道布置应考虑操作、安装及维修方便，不影响起重机的运行。

在建筑物安装孔的区域不应布置管道。

2.2.1.5管道布置设计应考虑便于做支吊架的设计，使管道尽量靠近已有建筑物或构筑物，但应避免使柔性大的构件受较大的荷载。

2.2.1.6在有条件的地方，管道应集中成排布置。

裸管的管底与管托底面取齐，以便设计支架。

2.2.1.7无绝热层的管道不用管托或支座。

大口径薄壁裸管及有绝热层的管道应采用管托或支座支承。

2.2.1.8在跨越通道或转动设备上方的输送腐蚀性介质的管道上，不应设置法兰或螺纹连接等可能产生泄漏的连接点。

2.2.1.9管道穿过隔离剧毒或易爆介质的建筑物隔离墙时应加套管，套管内的空隙应采用非金属柔性材料填充。

管道上的焊缝不应在套管内，并距套管端口不小于100mm。

2.2.1.10埋地管道应考虑车辆荷载的影响，管顶与路面的距离不小于0.6m，并应在冻土深度以下。

2.2.1.11对于“无袋形”，“带有坡度”及“带液封”等要求的管道，应严格PID的要求配管。

2.2.1.12从水平的气体主管上引接支管时，以应从主管的顶部接出。

2.2.2平行管道的间距及安装空间

2.2.2.1平行管道间净距应满足管子焊接、隔热层及组件安装维修的要求。

管道上突出部之间的净距不应小于30mm。

例如法兰外缘与相邻管道层外壁间的净距或法兰与法兰间净距等。

2.2.2.2无法兰不隔热的管道间的距离应满足管道焊接及检验的要求，一般不小于50mm。

2.2.2.3有侧向位移的管道应适当加大管道间的净距。

2.2.2.4管道突出部或管道隔热层的外壁的最突出的部分，距管架的支柱或框架的支柱、建筑物墙的净距不应小于100mm，并考虑拧紧法兰螺栓所需的空间。

2.2.3排气与排液

2.2.3.1由于管道布置形成的高点或低点，应设置排气和排液口：

（1）高点排气口最小管径为DN15，低点排液口最小管径为DN20（主管为DN15时，排液口为DN15）。

高粘度介质的排气、排液口最小管径为DN25。

（2）气体管的高点排气口可不设阀门，采用螺纹管帽或法兰盖封闭。

除管廊上的管道外，DN小于或等于25的管道可不设高点排气口。

（3）非工艺性高点排气和低点排液口可不在PID上表示。

2.2.4管道的热（冷）补偿

2.2.4.1管道由热胀或冷缩产生的位移、力和力矩，必须经过认真的计算，优先利用管道布置的自然几何形状来吸收。

作用在设备或机泵接口上的力和力矩不得大于允许值。

2.2.4.2管道自然补偿能力不能满足要求时，应在管系的适当位置安装补偿元件，如“∏”形弯管；当条件限制，必须选用波纹膨胀节或其它型式的补偿器时，应根据计算结果合理选型，并按标准要求考虑设置固定架和导向架。

2.2.4.3当要求减小力与力矩时，允许采用冷紧措施，但对重要的敏感机器和设备接管不宜采用冷紧。

2.3阀门的布置

2.3.1一般要求

2.3.1.1阀门应设在容易操作、便于安装、维修的地方。

成排管道（如进出装置的管道）上的阀门应集中布置，有利于设置操作平台及梯子。

2.3.1.2有的阀门位置有工艺操作的要求及锁定的要求，应按PID的说明进行布置及标注。

2.3.1.3塔、立式容器等设备底部管道上的阀门，不应布置在裙座内。

2.3.1.4需要根据就地仪表的指示操作的手动阀门，其位置应靠近就地仪表。

2.3.1.5调节阀和安全阀应布置在地面或平台上便于维修与调试的地方。

2.3.1.6阀门应设在热位移小的地方。

2.3.1.7阀门上有旁路或偏置的传动部件时（如齿轮传动阀），应为旁路或偏置部件留有足够的安装和操作空间。

2.3.2阀门的位置要求

2.3.2.1立管上阀门的阀杆中心线的安装高度宜在地面或平台以上0.7m至1.6m的范围，DN40及以下阀门可布置在2m高度以下。

位置过高或过低时应设平台或操纵装置，如链轮或伸长杆等以便于操作。

2.3.2.2极少数不经常操作的阀，且其操作高度离地面不大于2.5m,又不便另设永久性平台时,应用便携梯或可移动式平台使人能够操作。

2.3.2.3布置在操作平台周围的阀门手轮中心距操作平台边缘不宜大于400mm，当阀杆和手轮伸入平台上方且高度小于2m时，应使其不影响操作人员的操作和通行安全。

2.3.2.4阀门相邻布置时，手轮间的净距不宜小于100mm。

2.3.2.5阀门的阀杆不应向下垂直或倾斜安装。

2.3.2.6安装在管沟内或阀门井内经常操作的阀门，当手轮低于盖板以下300mm时应加装伸长杆，使其在盖板下100mm以内。

2.4安全阀的布置

2.4.1一般要求

2.4.1.1安全阀的阀杆应垂直安装。

2.4.1.2安全阀应安装在便于调整和维修的地方。

必要时应设置平台。

2.4.1.3从设备接管口或流体管道的分支点至安全阀进口的管道的压降不应超过安全阀整定压力的3%。

2.4.2安全阀入口管道

2.4.2.1安全阀应安装在容器顶部或容器的出口管道上，要求配管尽量短。

2.4.2.2安全阀设置位置应考虑尽量减少压力波动的影响。

2.4.2.3气体安全阀的入口管不应有下凹的袋形管。

2.4.3排入大气的安全阀出口管道

2.4.3.1安全阀的排入口不宜对着操作面设置。

对于水蒸汽、空气等无毒介质的安全阀排入口，应高出室外平台3m或以上。

2.4.3.2对于气体安全阀出口管，应在弯头的最低处开一泪孔（φ6-φ10mm），必要时接上小管道将凝液排往安全的地方。

2.4.3.3安全阀出口管弯头多，压降过大时应进行核算，以免影响排放量。

2.4.3.4排入大气的安全阀出口管带有弯头时，应使受反力时垂直管不至于因受力矩过大而被推倒。

2.4.3.5对于安全阀排放压差较大的管道，应设置合理的支架，必要时需设置减振支架。

2.4.4.排入封闭系统的安全阀出口管道

2.4.4.1安全阀出口管排入封闭系统的总管时，应坡向总管及分液罐，并避免有袋形的配管。

2.4.4.2对于干气系统，出口管道不一定要有坡度。

对于非干气系统，安全阀应安装在高于排入总管的位置。

2.5调节阀组的配管

2.5.1一般要求

2.5.5.1调节阀宜直立安装在水平管道上。

应布置在地面、楼面、操作平台上或通道两旁，并尽量靠近与其操作有关的现场检测仪表等便于调试、检查、拆卸的地方。

公称通径DN≥80mm的调节阀，其阀前后管道上应设有永久性支架。

2.5.5.2调节阀组旁路的管径应于PID一致，避免选用过大直径不利于调节。

2.5.2配管要求

2.5.2.1一般水平安装的调节阀其管底距地面或平台的高度最低为450m。

执行机构上方要至少有200mm净空。

调节阀膜头与邻近设备或墙壁之间最少净距为200mm，也不应于本阀组的组成件相碰。

调节阀组的切断阀手轮或阀杆（对明杆式闸阀按全开考虑）与邻近设备或墙壁之间的最小维修用净距为700mm，相邻两手轮之间的最小净距为75mm。

2.5.2.2在有热膨胀的管道上，应按阀组连接的管道合理选择固定点。

通常，整个阀组仅设一个固定架，其余为滑动架或导向架。

对差压大的阀门及两相流的管道，应控制管道的固有频率，防止振动。

2.5.2.3在调节阀入口前管道低处应备有排液口及阀门，排液口距地面或楼面不小于150mm。

2.5.2.4调节阀出、入口处宜选用偏心大小头并且底平安装。

2.5.2.5带指挥阀的自力式压力调节阀安装，阀前应安装过滤器。

取压点与调节阀之间距离不小于10倍管径。

2.6疏水阀组的配管

2.6.1一般要求

2.6.1.1疏水阀组的组成件应符合管道等级的规定。

2.6.1.2一般疏水阀均要求安装在水平管道上，并直立敷设。

液体膨胀式恒温疏水阀可卧式安装。

当疏水阀管口是上下方向时，管道应由水平向变为垂直向与其相接。

2.6.1.3疏水阀组的安装地点应便于操作和检修。

2.6.1.4阀组的支架，应按有利于管道柔性要求而设置。

每一阀组只设一个固定架，其余为导向架或滑动架。

2.6.1.5符合PID图要求，并注意除热动力式疏水阀本身已带过滤器外，疏水阀前应设置过滤器，通常选用Y型过滤器。

2.6.1.6疏水阀入口管宜设置低于设备、管道的排液口。

2.6.1.7疏水阀入口管不应有上凸的袋形管。

2.6.1.8如出口管有向上的立管时，设置止回阀，但采用热动式疏水阀时不需要设止回阀。

2.7取样点的配管

2.7.1管道上取样引出口的方位

2.7.1.1气体取样：

在水平敷设的管道上时，取样口应从管顶引出；在垂直敷设的管道上时，可设在任意侧。

2.7.1.2对于垂直敷设的管道，如流向是由下向上，取样引出口可设在管道的任意侧；如流向是由上向下，且不能保证液体充满管道时，管道上不宜设置取样点。

水平敷设的液体管道在压力下输送时，取样引出口可设在管道的任意侧。

如介质是自流时，取样引出口应设在管道的下侧。

2.7.2阀门设置：

按双阀设置，靠近设备或管道根部的阀门，一般选用DN15的切断阀，取样阀宜选用DN10或DN15的针型阀。

2.8管道上仪表的布置

2.8.1流量测量管道布置要求

2.8.1.1孔板应装在不变径的两段直管段之间。

2.8.1.2直管段要求

（1）孔板上下游侧的最小直管段长度，应按照自控专业提出的条件设计。

在管道规划阶段可暂按孔板前15~20D，孔板后5~6D进行配管。

（2）在孔板直管段内不得有任何支管连接件。

（3）孔板的安装位置应尽量便于操作和检修。

管带上水平管道的孔板应安装在管架梁附近，避免安装在两管架中间。

（4）当孔板安装在水平管道上时，气体管道接管宜由管子上方、斜上方45度、引出或侧面引出；蒸汽管道由侧面、斜上方45度、或上方引出；液体管道由侧面、斜下方45度、或下方引出。

当孔板安装在垂直管道上时，液体流向一般由下往上流（当管道充满液体时，也可由上往下流），气体流向一般由上往下流。

（5）工艺安装图上需表示出孔板的取压方向，如上取压，下取压，北上450取压等。

2.8.2就地指示温度计

2.8.2.1刻度盘温度计最理想的位置是在操作人员的视野内，高于地面或平台1.2m至1.4m处。

如果在管道上的高于地面或平台0.3m或2.5m处安装温度计，则温度计盘面应朝向操作位置安装。

2.8.2.2必须观察温度计操作手动阀门时，温度计应与阀门协调布置，以便操作。

2.8.2.3检测用的温度计管口应布置在容易触及到和容易接近的范围，以便移动式仪表检测。

2.8.2.4玻璃温度计宜设在地面或平台以上1.2m至1.4m的范围。

2.8.3压力仪表接口的要求

2.8.3.1所有压力仪表接口都应配置根部阀。

2.8.3.2阀门及接头应露在主管道隔热层的外面。

2.8.3.3在有压力脉动的管道，接口应有防振补强措施。

2.8.3.4试验用压力表接口的切断阀须用管帽或法兰盖堵住。

2.8.3.5接口应位于对操作有利的位置，并便于安装及维修。

2.8.3.6试验用压力表接口应布置在从地面或平台上能接触到的位置。

2.8.3.7差压仪表接口，在PID上表示测量一台设备的压差，而接口布置在管道上时，接口应尽量靠近这台设备。

2.8.3.8接口不要靠近节流元件如限流孔板、节流阀等。

2.8.3.9就地压力表接口宜将压力计接口布置在管廊柱子附近。

2.9管道支吊架的位置

管道支吊架的位置，除在管线允许跨度内设置外，还应考虑以下事项：

2.9.1靠近管系的两端，当管系与设备相接时，尽量靠近设备管嘴，以减少其受力（和弯矩）；

2.9.2管系中有阀门、小型管道设备等集中荷载时应设在集中荷载的附近；

2.9.3弯管附近，大直径三通式分支管附近；

2.9.4管系有垂直管段时宜在垂直管段上部或下部设承重支架，垂直管段很长时，中间应设导向支架；

2.9.5尽可能利用建筑物、构筑物的梁、柱设生根结构，且不使梁柱弯曲变形；

2.9.6检查附近的管线，看看是否可以合用一个管架；

2.9.7支吊架位置应不妨碍管系与设备的连接和检修。

不得设在经常拆卸、清扫和维修的部位上；

2.9.8弹簧支吊架应设在位移量小的地方，对人工补偿器两侧的导向支架应按有关规定。

3管道应力设计规定

3.1应力分析原则

3.1.1管道应力分析应保证管道在设计条件下具有足够的柔性，防止管道因热胀冷缩、管道支承或端点的附加位移造成应力问题。

3.1.2管道应力分析的目的主要为：

3.1.2.1保证管道和管件内的应力不超过许用应力值；

3.1.2.2保证与管系相连的设备的管口荷载在制造商或国际规范（如NEMASM-23、API-610、API-617等）规定的许用范围内；

3.1.2.3计算管系中支架和约束的设计荷载；

3.1.2.4为进行操作工况碰撞检查而确定管子的位移；

3.1.2.5优化管系设计。

3.2管道柔性设计程序：

管道柔性分析适用的程序为美国COADE公司的CAESARⅡ。

3.3柔性设计计算条件

3.3.1管系计算压力的确定

3.3.1.1管道计算压力应根据工艺管道数据表确定；

3.3.1.2管道计算压力应不低于正常操作中预期的最高压力或在最苛刻温度下同时发生的内压或外压，取其最危险工况。

3.3.2管系计算温度的确定

3.3.2.1管道计算温度应根据工艺管道数据表确定；

3.3.2.2管道计算温度应不低于正常操作中预期的最高温度或在其它工况条件下的最苛刻温度，取其最高值，或二者均要考虑进行计算；

3.3.2.3管道柔性分析的安装温度采用5℃。

3.3.3摩擦系数的确定

除非另有规定，在进行管道柔性分析时摩擦系数应如下考虑：

钢对钢0.3

不锈钢对聚四氟乙烯0.1

聚四氟乙烯对聚四氟乙烯0.08

钢对混凝土0.6

3.3.4允许腐蚀裕量：

碳钢及低合金钢的腐蚀裕量一般为1.0～1.5mm，对于要求更大的裕量要另外说明并参照管道等级规定，对于不锈钢一般不考虑腐蚀裕量。

3.4需要计算机作应力分析的管系

3.4.1离心式压缩机（API617）—DN80及以上的进、出口管道；

3.4.2膨胀机（API617）进出口管道；

3.4.3往复式压缩机的进出口管道（包括静力分析和动力分析）；

3.4.4泵（API610）—DN100及以上且温度100℃及以上或温度－30℃及以下的吸入、排出管道；

3.4.5空冷器（API661）—DN150及以上且温度120℃及以上的进、出口管道；

3.4.6冷箱进出口管道；

3.4.7其它设备制造厂提供许用力和力矩的与管口相连的管道；

3.4.8进出加热炉的高温管道；

3.4.9DN150及以上且温度250℃及以上管道；

3.4.10DN700及以上的大口径管道。

3.5冷紧

3.5.1对连接转动设备的管道，不宜采用冷紧。

3.5.2冷紧值通常不得高于计算线位移的50％。

3.5.3冷紧值应由计算人在轴测图上表示出来。

3.6波纹膨胀节和金属软管

在轻烃介质和操作压力不低于0.6MPa的天然气介质的管道上，尽量不使用波纹膨胀节，以防止由于膨胀节的损坏而造成危险事故的发生，金属软管禁用。

3.7应力分析报告的内容

应力分析报告列在设计说明书中，包括以下内容：

3.7.1关键点的热位移

3.7.2热态和冷态的管架受力及约束形式

3.7.3最大一次应力和最大二次应力

3.7.4设备管口及端点的热态及冷态的力和力矩（由冷紧时）

3.7.5设备管口及端点的热态力和力矩

3.7.6弹簧吊架（或支架）的安装荷载、工作荷载、垂直方向的热位移及方向和水平位移

3.7.7导向架及限位架的间隙值

3.8注意事项

3.8.1为了防止管线设计太柔，以免发生振动，建议不采用过多的吊架（刚性吊架或弹簧吊架），根据计算人的经验，控制管道固有频率，在合适的位置也可增加导向架或限位架。

3.8.2尽量少用弹簧架，以节省建设投资。

经过计算，若一次应力过大，可用增加支架的方法解决；若二次应力或对设备管嘴的力和力矩过大，按下述方法的先后顺序修改并复算：

3.8.2.1设限位架改变管系特定方向的位移量；

3.8.2.2必要时加弹簧架；

3.8.2.3与配管设计人员协商，为增加管系的柔性而改变管系走向。

3.8.3计算完毕应将非标设备管嘴受力条件提交机械专业校核局部应力。

3.8.4离心泵应遵循API610规范的规定。

3.8.5离心压缩机和膨胀机应遵循API617规范的规定。

4设备和管道的隔热

4.1在PID图和管线表中表示的隔热分类和符号如下：

H保温C保冷P防烫

ET电伴热HWT热水伴热ST蒸汽伴热

4.2隔热形式和厚度规定见保温保冷统一规定（SZ-ES-011）。

4.3隔热厚度的计算，保温及防烫，采用正常操作流体温度；保冷及防结露，采用最小操作流体温度。

4.4保温

4.4.1保温一般应用在操作温度100℃及以上的设备和管道上，允许有热损失的地方除外。

当需要严格限定热损失量时，采用充分保温，即使操作温度低于100℃，也要考虑。

4.4.2当设备和管道带有耐火材料或保温材料衬里时，不需要外部保温，金属温度必须被控制时除外。

4.5防烫

4.5.1防烫保温应用于操作温度在60℃及以上，在下述操作区域内不保温的设备和管道上，因操作人员作业时可能会偶尔与这些区域接触。

4.5.1.1从地面或楼面2000mm高以内。

4.5.1.2超出平台或走道边缘600mm以内的距离

4.5.2当需要消耗热量时，护罩或挡板也可用来代替防烫保温。

4.6防结露

4.6.1防结露应用于操作温度高于10℃，又低于环境温度时，且设备和管道湿气冷凝表面将产生下述影响时：

4.6.1.1表面冷凝，滴液对电气设施有危害时。

4.6.1.2表面冷凝，滴