車間管道設(shè)計(jì)

1、1.1管道布置依據(jù)表8-1管道布置標(biāo)準(zhǔn)表設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范GB50316-2008化工管道設(shè)計(jì)規(guī)范HG/T20695-1987石油化工給水排水管道設(shè)計(jì)規(guī)范SH3034-1999石油化工管道布置設(shè)計(jì)通則SH3012-2000工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范GB50235 -2010石油化工設(shè)備和管道隔熱技術(shù)規(guī)范SH3010建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)牛標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范石油化工工藝裝置布置設(shè)計(jì)通則化工裝置設(shè)備布置設(shè)計(jì)規(guī)定1.1管路設(shè)計(jì)一般原則（1）管道應(yīng)成列平行敷設(shè)，盡量定直線、少拐彎（除自然補(bǔ)償

2、或方便安裝、檢修操作 需要之外），少交叉以減少管架的數(shù)量，節(jié)省管架材料，便于施工。（2）設(shè)備間的管道連接，應(yīng)盡可能地短而直，尤其用合金鋼的管道和工藝要求壓降較 小的管道。（3） 當(dāng)管道改變標(biāo)高或走向時(shí)，應(yīng)避免管道形成積聚氣體的“氣袋”或液體的“口袋” 和盲腸。如不可避免時(shí)應(yīng)于高點(diǎn)設(shè)放空閥，低點(diǎn)設(shè)放凈閥。（4） 輸送有毒或有腐蝕性介質(zhì)的管道，不得在人行通道上設(shè)置閥件、 伸縮器、法蘭等, 以免法蘭滲漏時(shí)介質(zhì)落入人身上而發(fā)生工傷事故。（5）易燃、易爆介質(zhì)的管道，不得敷設(shè)在生活間、樓梯間和走廊等處。（6）管道布置不應(yīng)擋門、窗，應(yīng)避免通過電動(dòng)機(jī)、配電盤、儀表盤的上空；在有吊車 的情況下，管道布置不應(yīng)妨害

3、吊車工作。（7）氣體或蒸汽管道應(yīng)從主管上部引出支管，以減少冷凝液的攜帶；管線要有坡度、 以免管內(nèi)或設(shè)備內(nèi)積液。（8）由于管法蘭處易泄露，生產(chǎn)管道除與設(shè)備接口和法蘭閥門、特殊管件連接處采用 法蘭連接外，其他均應(yīng)采用對(duì)焊連接。不保溫、不保冷的常溫管道除有坡度要求外，一般不設(shè)管托。1.2 管道的敷設(shè)管道敷設(shè)分為架空敷設(shè)以及地面敷設(shè)1.2.1 架空敷設(shè)（1）管道成排地集中敷設(shè)在管廊、管架或管墩上。 這些管道主要是連接兩個(gè)或多個(gè)距離較遠(yuǎn)的設(shè)備之間的管道，進(jìn)出裝置的工藝管道以 及公用工程管道。管廊規(guī)模大， 聯(lián)系的設(shè)備數(shù)量多，管架則較小和較少。因此管廊寬度可以 達(dá)到 10m 甚至 10m 以上，可以在管廊下

4、方布置泵和其他設(shè)備，上方布置空氣冷卻器。管廊 可以有各種平面形狀及分支。 管墩敷設(shè)是一種低的管架敷設(shè)， 其特點(diǎn)是在管道的下方不考慮 通行。 這種管架可以是混凝土構(gòu)架或混凝土和鋼的混合構(gòu)架， 也可以是枕式的混凝土墩， 但 應(yīng)用較少。（2）管道敷設(shè)在支吊架上。 這些支吊架通常生根于建筑物、構(gòu)筑物，設(shè)備外壁和設(shè)備平臺(tái)上。所以這些管道總是 沿著建筑物和構(gòu)筑物的墻、 柱、梁、基礎(chǔ)、樓板、平臺(tái)，以及設(shè)備 （如各種容器） 外壁敷設(shè)。 沿地面敷設(shè)的管道，其支架則生根于小混凝土墩子上或放置在鋪砌面上。（3）某些特殊管道，如有色金屬、玻璃、搪瓷、塑料等管道，由于其低的強(qiáng)度和高的 脆性， 因此在支撐上要給予特別的考

5、慮。 例如將其敷設(shè)在以型鋼組合成的槽架上， 必要時(shí)應(yīng) 加以軟質(zhì)材料存襯墊等。1.2.2 地面以下敷設(shè)地下敷設(shè)分為直接埋地敷設(shè)和管溝敷設(shè)兩種。（1）埋地敷設(shè)。 埋地敷設(shè)的優(yōu)點(diǎn)是利用了地下的空間，但是也有缺點(diǎn)，如腐蝕，檢查和維修困難，在 車行道處有時(shí)需特別處理以承受大的載荷， 低點(diǎn)排液不便以及易凝物料凝固在管內(nèi)時(shí)處理困 難等。 因此只有在不可能架空敷設(shè)時(shí)， 才予以采用。 直接埋地敷設(shè)的管道最好是輸送無腐蝕 性或腐蝕性輕微的介質(zhì)，常溫或溫度不高的、不易凝固的、不含固體、不易自聚的介質(zhì)。無 隔熱層的液體和氣體介質(zhì)管道。 例如設(shè)備或管道的低點(diǎn)自流排液管或排液匯集管； 無法架空 的泵吸入管；安裝在地面的冷

6、卻器的冷卻水管，泵的冷卻水、 封油、沖洗油管等架空敷設(shè)困 難時(shí)，也可埋地敷設(shè)。（2）管溝敷設(shè)。 管溝可以分為地下式和半地下式兩種。前者整個(gè)溝體包括溝蓋都在地面以下，后面的 溝壁和溝蓋有一部分露出在地面以上。 管溝內(nèi)通常設(shè)有支架和排水地漏， 除閥井外， 一般管 溝不考慮人的通行。 與埋地敷設(shè)相比， 管溝敷設(shè)提供了較方便的檢查維修條件， 同時(shí)可以輻 射有隔熱層、 溫度高的、 輸送易凝介質(zhì)或有腐蝕性介質(zhì)的管道， 這是比埋地敷設(shè)更優(yōu)越的地 方。1.3 重要物料管線布置（1）輸送易燃、易爆、有毒及有腐蝕性的物料管道不得鋪設(shè)在生活間、樓梯、走廊和 門等處，這些管道上還應(yīng)設(shè)置安全閥、防爆膜、阻火器和水封等防

7、火防爆裝置，并應(yīng)將放空 管引至指定地點(diǎn)或高過層面 2m 以上。（2）有腐蝕性物料的管道，不得鋪設(shè)在通道上空和并列管線上方或內(nèi)側(cè)。管道鋪設(shè)時(shí) 應(yīng)有一定的坡度， 坡度方向一般是沿物流的方向。 真空管線應(yīng)盡量短， 盡量減少彎頭和閥門， 以降低阻力，達(dá)到更高的真空度。（3）氣液兩相流的管道由一路分為兩路或多路時(shí)，管道布置應(yīng)考慮對(duì)稱性或滿足管道及儀表流程圖的要求。（4）管道除與閥門、儀表、設(shè)備等需要用法蘭或螺紋連接者外，應(yīng)采用焊接連接。氣 體支管宜從主管的頂部接出。（5）有毒介質(zhì)管道應(yīng)采用焊接連接，除有特殊需要外不得采用法蘭或螺紋連接。有毒 介質(zhì)管道應(yīng)有明顯標(biāo)志以區(qū)別于其他管道，有毒介質(zhì)管道不應(yīng)埋地撤設(shè)

8、。（6）布置固體物料或含固體物料的管道時(shí)， 應(yīng)使管道盡可能短。 少拐彎和不出現(xiàn)死角； 需要熱補(bǔ)償?shù)墓艿?，?yīng)從管道的起點(diǎn)至終點(diǎn)則整個(gè)管系進(jìn)行分析以確定合理的熱補(bǔ)償方案。（7）敷設(shè)在管廊上要求有坡度的管道，可采用調(diào)整管托高度。在管托上加型鋼或鋼板 墊枕的辦法來實(shí)現(xiàn)。 對(duì)于放空氣體總管（或去火炬總管） 宜布置在管廊立柱的項(xiàng)部，以便于 調(diào)整標(biāo)高。1.4 管道支架布置原則（1）管道固定點(diǎn)的位置應(yīng)符合下列要求：1） 對(duì)于復(fù)雜管系可用固定點(diǎn)將其劃分成幾個(gè)形狀較簡單的管段，如L形、Z形管段等 進(jìn)行計(jì)算；2）固定點(diǎn)應(yīng)設(shè)在能充分利用管道自然補(bǔ)償處；3）固定點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在需要承受管道振動(dòng)、沖擊載荷或需限制管道多方向位移

9、處；4）作用于管道固定點(diǎn)的荷載應(yīng)考慮其兩側(cè)各滑動(dòng)支架的摩擦反力；5）進(jìn)出裝置的工藝管道和非常溫的公用物料管道宜在裝置分界處設(shè)固定點(diǎn)。（2） 管道支承點(diǎn)在垂直方向無位移時(shí)可采用剛性支吊架；有位移時(shí)可采用可變彈簧支吊架。 位移量大時(shí)應(yīng)采用恒力彈簧支吊架；需要限制管道位移量時(shí)，應(yīng)設(shè)置限位支架。允許管道有軸向位移，而對(duì)橫向位移加以限制時(shí)，在下列情況應(yīng)設(shè)置導(dǎo)向支架：1 ）安全閥出口高速放空管道和可能產(chǎn)生振動(dòng)的兩相流管道；2）橫向位移過大可能影響鄰近管道時(shí)，固定支架之間的距離過長，可能產(chǎn)生橫向不穩(wěn) 定時(shí)；3）為防止法蘭和活接頭泄露要求管道不宜有有過大的橫向位移時(shí)；4）“II”型補(bǔ)償器兩側(cè)管道上應(yīng)設(shè)導(dǎo)向支架

10、，其位移距補(bǔ)償器彎頭宜為管道公稱直徑40 倍；5）導(dǎo)向支架不宜設(shè)在彎頭和支管連接處。（3） 直接與設(shè)備管口相接或靠近設(shè)備管口的公稱直徑大于或等于150mm 的水平安裝 閥門應(yīng)考慮支撐。 沿直立設(shè)備布置的立管應(yīng)設(shè)置承重支架和導(dǎo)向支架。 承重支架應(yīng)設(shè)在靠近 設(shè)備管口處。1.5 單元設(shè)備管道布置1.5.1 泵的管道布置（1）泵體不宜承受進(jìn)出口管道和閥門的重量， 故進(jìn)泵前和出泵后的管道必須設(shè)置支持 裝置，盡可能做到泵移走時(shí)不設(shè)臨時(shí)支架。（2）吸入管道應(yīng)盡可能短，少拐彎，并避免突然縮小管徑。（3）吸入管道的直徑不應(yīng)小于泵的吸入口。當(dāng)泵的吸入口為水平方向時(shí)，應(yīng)配置偏心 異徑管，采用的泵的吸入口為垂直方向，

11、可配置同心異徑管。（4）為防止泵停時(shí)物料倒沖，泵的排出管上應(yīng)設(shè)止回閥。止回閥應(yīng)設(shè)在切斷閥之前， 停車后將切斷閥關(guān)閉，以免止回閥的閥板長期受壓損壞。1.5.2 換熱器管道布置配管應(yīng)使換熱器內(nèi)氣相空間無積液，液相空間無氣阻。 換熱器的配管要滿足工藝和操作的要求。同時(shí)還應(yīng)便于檢修和安裝。管道應(yīng)避免妨礙 管箱端抽出管束和拆卸換熱器端蓋法蘭，并留出足夠空間。對(duì)于幾臺(tái)并聯(lián)的換熱器，為了使流量分配均勻，管道宜對(duì)稱布置。 換熱器一般應(yīng)布置使管箱對(duì)著道路，頂蓋對(duì)著管廊，便于抽出管箱，配管時(shí)，首先留 出換熱器的兩端和法蘭周圍的安裝與維修空間，在這個(gè)空間內(nèi)不能有任何障礙物。換熱器的接管應(yīng)有合適的支架，能讓管道重量都

12、壓在換熱器管口上，熱應(yīng)力也要妥善 解決。1.5.3 塔的管道布置塔的配管比較復(fù)雜，它涉及的設(shè)備多，空間范圍大，管道數(shù)量多，而且管徑大，要求 嚴(yán)格， 所以在配管前應(yīng)對(duì)流程圖作一個(gè)總體規(guī)劃。 要考慮主要管道走向及布置要求， 儀表和 調(diào)節(jié)閥的位置，平臺(tái)的設(shè)置和設(shè)備布置要求等。人孔應(yīng)設(shè)在安全、方便的操作區(qū)，常將一個(gè)塔的幾個(gè)人孔設(shè)在一條垂線上，并對(duì)著道 路。人孔吊柱的方位，與梯子的設(shè)置應(yīng)統(tǒng)一布置。再沸器返回管或塔底蒸汽進(jìn)口中流體都是高速進(jìn)入的，為保持液封板的密封，氣體不 能對(duì)著液封板，最好與它平行。沿塔布置的主管應(yīng)盡量靠近塔，穿過平臺(tái)處管道保溫層不得與平臺(tái)內(nèi)圈構(gòu)件相碰，也 不應(yīng)與其他平臺(tái)的梁相碰。管道應(yīng)

13、避免交叉與繞走，排出氣體通入大氣的安全閥安裝在排放總管上面的最低的那 層平臺(tái)上，使安全閥排出管道最短。1.5.4 壓縮機(jī)的管道布置（1）壓縮機(jī)的進(jìn)出口管道布置，在滿足熱補(bǔ)償和壓縮機(jī)管嘴容許壓力的條件下，應(yīng)盡 量減少彎頭數(shù)量，以減少壓降。（2）進(jìn)出口均應(yīng)設(shè)置切斷閥，出口管道上設(shè)置止回閥，以防止壓縮機(jī)切換或事故停機(jī) 時(shí)物流倒回機(jī)體內(nèi)。（3）壓縮機(jī)應(yīng)盡量靠近上游設(shè)備，使壓縮機(jī)入口管道短而直；入口管道應(yīng)從總管頂部 接出，并設(shè)置人孔或可拆卸短節(jié)；當(dāng)吸入介質(zhì)為飽和氣體時(shí)，入口管道應(yīng)保溫或伴熱。1.5.5 其他管道布置凡管道上的最高點(diǎn)應(yīng)設(shè)置放氣閥，最低點(diǎn)應(yīng)設(shè)排空閥，在操作停止時(shí)可能產(chǎn)生積液的 管道也應(yīng)設(shè)排空

14、閥。取樣口應(yīng)設(shè)在操作方便、取樣有代表性的地方。氣體取樣在水平敷設(shè)的管道時(shí)，取樣 口應(yīng)從管頂引出，在垂直敷設(shè)的管道時(shí)，可設(shè)任意側(cè)引出。在某些間歇的化工生產(chǎn)中，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行時(shí)如果漏進(jìn)某種介質(zhì)有可能引起爆炸、著火或 嚴(yán)重的質(zhì)量事故，則應(yīng)在該介質(zhì)的管道上設(shè)置雙閥，并在兩閥間的連接管道上設(shè)置放空閥。1.5.6 管廊管道布置敷設(shè)在管廊上的管道種類有：公用管道、公用工程管道、儀表管道及電纜。（1）一般設(shè)備的平面布置都是在管廊的兩側(cè)按工藝流程順序布置的， 因而與管廊左側(cè) 設(shè)備聯(lián)系的管道布置在管廊的左側(cè)而與右側(cè)設(shè)備聯(lián)系的管道布置在管廊的右側(cè)。 管廊的中部 宜布置公用工程管道。（2）大直徑輸送液體的重管道應(yīng)布置在靠

15、近管架柱子的位置或布置在管架柱子的上方， 以使管架的梁承受較小的彎矩。小直徑的輕管道，宜布置在管架的中央部位。（3）對(duì)于雙層管廊，氣體管道、熱的管道宜布置在上層，液體、冷物流、及其他有腐 蝕介質(zhì)的管道宜布置在下層。 因此公用工程管道中的蒸汽、 壓縮空氣、 瓦斯及其他工藝氣體 管道布置在上層，其余的公用工程管道的布置可視情況而定。（4）在支管根部設(shè)有切斷閥的蒸汽、熱載體油等公用工程管道，其位置應(yīng)便于設(shè)置閥 門操作平臺(tái)。（ 5）低溫冷凍管道， 液化石油氣管道和其他應(yīng)避免受熱的管道不宜布置在熱管道上方 或緊靠不保穩(wěn)的熱管道。（6）個(gè)別大直徑管道進(jìn)入管廊改變標(biāo)高有困難時(shí)可以平拐進(jìn)入，此時(shí)該管道應(yīng)布置在

16、管廊的邊緣。（7）管廊在進(jìn)出裝置處通常集中有較多的閥門，應(yīng)設(shè)置操作平臺(tái)，平臺(tái)宜位于管道的 上方。必要時(shí)沿管廊走向也應(yīng)設(shè)操作檢修通道。（8）沿管廊兩側(cè)柱子的外側(cè)，通常布置調(diào)節(jié)閥組、伴熱蒸汽分配站、凝結(jié)水收集站及 取樣冷卻器、過濾器等小型設(shè)備。（9）在布置管廊的管道時(shí)，要同儀表專業(yè)協(xié)商為儀表槽架留好位置。當(dāng)裝置內(nèi)的電纜 槽架架空敷設(shè)時(shí)，也要同電氣專業(yè)協(xié)商并為電纜槽架留好位置。1.6 車間布置1.6.1 整體布置混合 C4 制取 MMA 系統(tǒng)主要由兩大車間組建而成，采用半露天方式布置車間框架。車 間總占地面積140X 157=21980m2,其中，混合C4制取異丁烯車間占地面積 140X 81=11

17、340m2, 異丁烯制取 MMA車間占地面積10640m2。根據(jù)工藝流程將兩車間之間通過 T型管廊連接， 管廊設(shè)置為長度、高度均為 6m，管廊柱間間距為 6m。1.6.2 框架布置（1 ）混合 C4 制取異丁烯車間主體框架分為三層，除樓梯通道外，框架柱間橫向跨度 設(shè)為6m，縱向跨度為9m。主體框架的二層高 8m，三層高14m，主要擺放換熱器和回流罐， 一層地面主要擺放泵以及塔底再沸器， 本著節(jié)省占地面積原則， 框架兩側(cè)地面放置高塔以及 反應(yīng)所用的反應(yīng)器及儲(chǔ)罐。車間一側(cè)設(shè)置樓梯，方面人員上下及檢修設(shè)備。（2）異丁烯制取 MMA車間與混合C4制取異丁烯車間通過 T型管廊連接，即異丁烯 制取 MMA

18、 車間主要由兩部分框架組成，分別布置在管廊兩側(cè)， 根據(jù)工藝流程以及設(shè)備大小 將外框架設(shè)為0m, 8m，14m三層，分別在車間同側(cè)設(shè)置樓梯方便人員上下及檢修設(shè)備。1.6.3 設(shè)備布置（1）塔布置1）考慮整齊美觀,塔布置以塔中心線為標(biāo)準(zhǔn),成排布置,塔與塔及框架之間間距大于3m，塔上人孔以塔中心軸交替布置，人孔平臺(tái)為半圓圍繞塔體，人孔間距5m，人孔平臺(tái)間以直爬梯連接方便人員上下檢修。 塔的配管側(cè)靠近框架, 便于與其他設(shè)備相連減少管路長度。2）大直徑搭用群座式立式安裝,對(duì)于直徑較小的塔體,用支耳固定在框架內(nèi)樓板間。（2）塔頂換熱器以回流罐布置塔頂換熱器為臥式換熱器, 是與塔體相關(guān)的設(shè)備, 故布置在塔頂樓板, 方便與塔相連, 通過重力與回流罐相連返回塔體。布置換熱器時(shí)，留有空余空間6m以便于檢修、清洗、更換換熱管。換熱器與回流罐距平臺(tái)護(hù)欄大于0.6m，以管嘴中心為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)齊成排布置，兩換熱器間距不小于 0.75m。（3）塔底再沸器布置塔底再沸器放于一層地板與塔底聯(lián)合布置,靠