管道布置設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、管道布置設(shè)計(jì)要點(diǎn)目次1 管道布置的一般要求2 單體設(shè)備的管道布置要點(diǎn)2.1 管廊上的管道設(shè)計(jì)2.2 塔和容器的管道設(shè)計(jì)2.3 反應(yīng)器的管道設(shè)計(jì)2.4 冷換設(shè)備的管道設(shè)計(jì)2.5 加熱爐的管道設(shè)計(jì)2.6 泵的管道設(shè)計(jì)2.7 壓縮機(jī)的管道設(shè)計(jì)3 幾種特殊管道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)（略）3.1 高壓管道3.2 真空管道3.3 低溫管道3.4 氣力輸送管道3.5 高壓氧氣管道3.6 食品級物流輸送管道4 管道的其它設(shè)計(jì)要求4.1 管道的放空與排液4.2 采樣系統(tǒng)管道設(shè)計(jì)4.3 伴熱系統(tǒng)管道設(shè)計(jì)4.4 閥門的安裝要求4.5 儀表的安裝要求5 管道支吊架設(shè)計(jì)（略）5.1 管道支吊架的型式選用5.2 管道支吊架的位置選擇

2、5.3 管道支吊架的結(jié)構(gòu)要點(diǎn)5.4 可變彈簧支吊架和恒力彈簧支吊架6 管道的防腐保溫6.1 管道的隔熱設(shè)計(jì)6.2 管道的防腐設(shè)計(jì)1 管道布置原則1 ）符合管道及儀表控制流程的要求。應(yīng)特別注意諸如汽蝕、液封、采樣、對稱布置、 隔熱范圍等要求。舉例：壓力脈動工況下的管道系統(tǒng)，減壓塔抽真空系統(tǒng)，減壓塔 塔底泵管道系統(tǒng)。等等；2）滿足施工、操作和維修等方面要求。例如，反應(yīng)器催化劑的裝卸，空冷器的吊裝，人孔的打開，就地儀表盤的打開，換熱器的抽芯，過濾器的過濾網(wǎng)抽芯，熱電偶的抽出空間，液位計(jì)的觀察，高架閥門的操作，機(jī)泵部件的維修，等等；3）通過良好的空間走向和合理的支撐，滿足自身的力學(xué)要求，同時(shí)滿足相連設(shè)

3、備的附 加力/和彎矩的要求。這里的力學(xué)要求包括一次應(yīng)力、位移應(yīng)力、疲勞、振動等可能 出現(xiàn)的所有持續(xù)載荷和瞬時(shí)載荷引起的力學(xué)要求；4）應(yīng)符合有關(guān)的法規(guī)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的要求。包括消防要求、安全要求等。舉例：軟管 站設(shè)置，密閉建筑的滅火蒸汽設(shè)置，洗眼器和事故淋浴器的設(shè)置，圍堰的設(shè)置，火 災(zāi)安全間距的要求，消防通道的要求。等等；5）應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃，做到安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、整齊美觀。舉例：集中布置便于支撐和操 作，縱向和橫向分層布置，充分利用固定支架、導(dǎo)向支架、可調(diào)支架、彈簧支架， 等等；6）應(yīng)同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)性。舉例：反應(yīng)流出物的管道布置，高壓空冷的管道布置。2 單體設(shè)備的管道布置2.1管廊上的管道設(shè)計(jì)1）大直

4、徑管道應(yīng)靠近管廊柱子布置，小直徑、氣體管道、公用工程管道宜布置在管廊 中間，工藝管道宜布置在與管廊相連接的設(shè)備一側(cè)。舉例：火炬管道，循環(huán)水管道， 等等；2）對于雙層管廊，氣體管道、熱管道、公用工程管道、泄壓總管、火炬干管、儀表和 電氣電纜槽架等宜布置在上層，一般工藝管道、腐蝕性介質(zhì)管道、低溫管道等宣布 置在下層，與泵連接的管道宜布置在下層。低溫管道和液化石油氣管道，不應(yīng)靠近 熱管道布置；3）需設(shè)置“n”型補(bǔ)償器的高溫管道，應(yīng)布置在靠近柱子處，且“ n”型補(bǔ)償器官集中 設(shè)置（監(jiān)圖2.1-1）,固定支架也應(yīng)相對集中，以便于結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)置十字撐。舉例：“口 型補(bǔ)償器的典型結(jié)構(gòu)；4）進(jìn)出裝置的管道，應(yīng)設(shè)

5、操作平臺，熱管道應(yīng)設(shè)固定支架。舉例：典型的進(jìn)出裝置的 管道布置（附圖2.1-2）；5）儀表和電氣電纜槽架宜設(shè)檢修平臺，管道布置應(yīng)不妨礙槽架的檢修；6）管廊上管道設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)予留1020%余量。7）管件應(yīng)用注意事項(xiàng)舉例：變徑采用偏小大小頭，小直徑管道應(yīng)用管箍，盡量不布置 法蘭、閥門、孔板等。8）支吊架應(yīng)用注意事項(xiàng)舉例：管托墊板長度，光管的墊板應(yīng)用，高度調(diào)節(jié)功能；9）其它（舉例）：鋼結(jié)構(gòu)的防火要求，軟管站的覆蓋要求，調(diào)節(jié)閥、儀表箱及人行通道。管題間榮附圖2.1-12.2塔和容器的管道設(shè)計(jì)以分儲塔為例:1）首先確定管道布置區(qū)和操作區(qū)（附圖2.2-1）,然后再確定內(nèi)件的布置方式。統(tǒng)一考慮 塔盤的受液盤、

6、降液盤、抽出口、回流口、人孔、手孔、液位計(jì)等的位置。舉例： 人孔與降液盤的關(guān)系（附圖2.2-2）;2）第一層考慮聯(lián)合平臺，斜梯。上部考慮直梯，且盡可能設(shè)聯(lián)合平臺，平臺間的連接 考慮不同分儲塔的熱漲量；3）管道布置應(yīng)從塔頂部到塔底部自上而下進(jìn)行規(guī)劃，并且應(yīng)首先考慮塔頂和大直徑的 管道的位置和自流管道的走向，再布置壓力管道和一般管道，最后考慮塔底和小直 徑管道。這樣做的最大好處之一是減少管道穿越平臺，并減少平臺的尺寸；4）每一條管道應(yīng)盡量沿塔體布置，最好在管道側(cè)沿塔外壁呈同心圓布置。這樣做不僅 美觀，而且便于支撐；5）幾條特殊管道：塔底進(jìn)泵管道設(shè)計(jì)，塔頂僅冷卻器 /空冷器管道設(shè)計(jì)，中間重沸器管 道

7、設(shè)計(jì)；6）其它（舉例）：導(dǎo)向支架的應(yīng)用，支吊架的防脫空要求，人孔打開空間，儀表箱打開 空間，浮球液位計(jì)安裝空間。附圖2.2-1附圖2.2-22.3反應(yīng)器的管道設(shè)計(jì)以高壓反應(yīng)器為例：1）管道設(shè)計(jì)：主工藝管道剛度大，貴重，因此要盡量短，自然補(bǔ)償。盡可能焊連接。 舉例：法蘭的密封難道；2）平臺設(shè)計(jì)：框架式平臺，熱脹差較大。舉例：頭蓋法蘭處的間隙；3）管道的支撐：利用框架支撐，彈簧/恒力彈簧支架。舉例：根據(jù)彈簧刻度變化判斷應(yīng) 力分析的準(zhǔn)確性；4）其它（舉例）：催化劑的裝卸考慮，熱點(diǎn)偶的抽出空間，風(fēng)動扳手用動力，一個(gè)光柱 子的作用。2.4冷換設(shè)備的管道設(shè)計(jì)1）管道設(shè)計(jì)：管道布置應(yīng)方便操作，并不妨礙設(shè)備的

8、檢修，尤其是管道布置應(yīng)考慮各冷換設(shè)備的管箱和頭蓋的拆卸空間 （附圖2.4-1）。舉例：封頭螺栓的拆卸。兩臺或兩臺以上并聯(lián)的冷換設(shè)備入口管道宜對稱布置，對氣液兩相流冷換設(shè)備則必須對稱布置,才能達(dá)到良好的傳熱效果，尤其是空冷器管道，必須對稱布置，使各片空冷器流量均勻。分層布置，并盡量靠近以實(shí)現(xiàn)集中支撐。 舉例：某裝置的減壓框架因管道分層不好而發(fā)生碰撞， 且有礙美觀；2）平臺設(shè)計(jì)：框架上的換熱器定位應(yīng)考慮梁的布置，頭蓋端部設(shè)承重區(qū)，對應(yīng)的欄桿 為活動欄桿以便于抽芯，頂部梁考慮吊裝載荷。框架一般采用斜梯，超過25米長設(shè)消防梯。空冷器的電機(jī)檢修維護(hù)平臺。3）管道的支撐：防頂死、防脫空，集中支撐。舉例：某

9、裝置地面層的換熱管道支撐；4）其它（舉例）：圍堰設(shè)置，鋼結(jié)構(gòu)的防火，換熱器的抽芯區(qū)，換熱器的基礎(chǔ)標(biāo)高，設(shè) 備熱脹產(chǎn)生的接管端點(diǎn)位移，循環(huán)冷卻水的對夾式蝶閥的應(yīng)用。管長川不小于iMmg不正附圖2.4-1Z>+50D mm2.5加熱爐的管道設(shè)計(jì)1）主工藝管道設(shè)計(jì)：對稱式布置，熱補(bǔ)償應(yīng)考慮爐管的支撐方式。舉例：某裝置采用 的下出式爐管及出現(xiàn)的問題；2）輔助管道設(shè)計(jì)：燃料油線應(yīng)關(guān)注過濾器的位置，燃料氣線應(yīng)關(guān)注阻火器的位置，滅火蒸汽線的關(guān)斷閥的位置及檢查孔（附圖2.5-1和圖2.5-2）。舉例：某裝置的阻火器檢修問題。吹灰蒸汽線的要求：坡度及疏水要求;3）管道的支撐：主工藝管道要借助于加熱爐的梁柱

10、進(jìn)行支撐；4）其它（舉例）：燃料油加熱爐的圍堰，爐管吊裝區(qū)，看火孔，聯(lián)合平臺，調(diào)節(jié)閥組附圖2.5-1圖 2.5-22.6泵的管道設(shè)計(jì)1）主工藝管道設(shè)計(jì)：泵的吸入管道應(yīng)滿足泵的“汽蝕余量”的要求，管道應(yīng)盡可能短、少拐彎，不宜有“袋形”。泵的進(jìn)、出口管道一定要有足夠的柔性，以減少管道作用在泵管口處的應(yīng)力和力矩， 并滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或制造廠的要求。泵的管道、閥門手輪不得影響泵正常運(yùn)行及維修檢查所需空間；2）輔助管道的設(shè)計(jì)：冷卻水管道系統(tǒng)的視鏡，封油系統(tǒng)的高位油罐和低位油罐，潤滑 油系統(tǒng)的管道結(jié)構(gòu)。不是所有泵都有上述的輔助管道系統(tǒng)的；3）管道的支撐：防頂死、防脫空，集中支撐。止推支架的應(yīng)用。防振支架的應(yīng)用

11、（ 附 圖2.6-1）。舉例：某裝置大型離心泵的振動問題。未經(jīng)泵制造廠許可，不得在泵底座上安裝支架；4）其它（舉例）：電機(jī)的吊裝及搬運(yùn)。閥門的安裝高度。2.7圖 2.6-1壓縮機(jī)的管道設(shè)計(jì)以往復(fù)式壓縮機(jī)為例:1）主工藝管道設(shè)計(jì)：壓縮機(jī)進(jìn)出口管道布置應(yīng)短而直，盡量減少彎頭數(shù)量。管道布置 應(yīng)考慮液體自流到分液罐。管道布置應(yīng)盡量低。管道布置應(yīng)不影響檢修吊車行走。 舉例：某裝置的管道高架布置及難度；2）輔助管道設(shè)計(jì)：冷卻水管道系統(tǒng)的視鏡，封油系統(tǒng)的高位油罐和低位油罐，潤滑油 系統(tǒng)的管道結(jié)構(gòu)；3）管道的支撐：防振設(shè)計(jì)，共振的概念。防振支架的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用（圖2.7-1）,并考慮管道有適當(dāng)柔性。舉例：某往復(fù)式

12、壓縮機(jī)的管道振動問題。4）其它（舉例）：雙層布置（圖2.7-2）,吊車高度（圖2.7-3）,吊裝孔，氣缸抽出空間。圖 2.7-1圖 2.7-2H-廠房的最小高度；a-起重設(shè)備最小結(jié)構(gòu)高度；b-被吊起部件高度；c-被吊起部件頂部與吊鉤的注：間隙不小344.1,按索具與垂直線的夾角不大于60咀不小于0.5m考慮；d -被吊起部件底部與固定件頂部的間隙，于0.5 m; h-固定件的高度或被吊起部件吊運(yùn)時(shí)必須跨越的其他設(shè)備的高度。圖 2.7-3幾種特殊管道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)（略）管道的其它設(shè)計(jì)要求管道的放空與排液1）下列部位應(yīng)設(shè)置排氣：液體管道呈氣袋的地方，例如泵的入口管道，在不可避免出現(xiàn)“氣袋”的上部；P&

13、amp;ID標(biāo)注的地方； 設(shè)備或管道系統(tǒng)高處設(shè)排氣管。2）下列部位需設(shè)置排液： 呈液袋的地方； P&ID標(biāo)注的地方； 管廊上公用工程管道的末端； 調(diào)節(jié)閥前與切斷閥之間應(yīng)加排液管； 大直徑的管道（如原油管道等）不易吹掃干凈，應(yīng)加低點(diǎn)排液管。3）放空與排液要求： 對于工藝介質(zhì)，管道上低點(diǎn)放凈口設(shè)置的位置附近直設(shè)地漏、地溝，或用軟管接至 地漏、地溝處。根據(jù)不同的物料性質(zhì)，排放介質(zhì)應(yīng)進(jìn)入不同的系統(tǒng)； 對易自聚、易凍結(jié)、易凝固的介質(zhì)，放凈管及閥門應(yīng)采取適當(dāng)?shù)母魺岽胧：腆w 或漿液管道不宜設(shè)置排氣和排液管。舉例：某煉油廠燃料油儲罐排液閥凍裂事故， 日本某工程公司的防凍專篇； 放空排液閥組結(jié)構(gòu)：法

14、蘭連接閥門的無奈選擇，單閥+絲堵結(jié)構(gòu)，單閥+管帽結(jié)構(gòu),單閥+法蘭蓋結(jié)構(gòu)，雙閥結(jié)構(gòu)。舉例說明。4.2 采樣系統(tǒng)管道設(shè)計(jì)除相關(guān)手冊或標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注一下幾個(gè)問題：1）按P&ID流程要求設(shè)計(jì)，包括密閉采樣要求、是否帶冷卻系統(tǒng)等（圖4.2-1）;2）設(shè)備或管道與取樣閥之間的管段應(yīng)盡量短，并應(yīng)避免死角或“袋形”；3）防止人身安全，包括防燙、接觸或吸入有害介質(zhì)等；4）管道支撐不可忽略，使采樣接口穩(wěn)定且牢固。舉例說明。圖 4.2-14.3 伴熱系統(tǒng)管道設(shè)計(jì)相關(guān)設(shè)計(jì)手冊和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)給出了非常詳細(xì)的規(guī)定，這里給出的關(guān)鍵點(diǎn)如下：1）電伴熱結(jié)構(gòu)簡單，溫度控制較好，但一次投資成本高；2）外伴熱管的伴

15、熱長度與加汽點(diǎn)、疏水點(diǎn)的選擇應(yīng)綜合考慮，盡量采用集中加汽和集 中疏水。舉例說明（圖4.3-1和圖4.3-2）;3）無論是外伴熱管還是夾套伴熱管，跨越可拆卸管道組成件如法蘭時(shí)，應(yīng)設(shè)置一對法 蘭接頭，以便于主管法蘭的拆卸。舉例說明（ 圖4.3-3）;4）疏水閥閥組：熱靜力型疏水閥需要一段非保溫的直管段。關(guān)注疏水閥的背壓要求和 止回作用。三閥組的應(yīng)用。冷融水喇風(fēng)作X*護(hù)密T >4.3-1“根汽用人轎用陽工防算曾十打即黑I，41H W1 口、5MUi 40小超上用桂烝陽/法境一何佐=T供汽含看Fr_ z<iw 40ffin-im的T 口母圖 4.3-2常干管或開些圖 4.3-3屈甲LE4.

16、4閥門的安裝要求這里以關(guān)斷閥的安裝要求為例:1）用于消防的閥門，應(yīng)符合防火規(guī)范的要求。舉例：泵房滅火蒸汽開關(guān)閥，加熱爐爐 膛滅火蒸汽閥，消防閥門的FM/UL認(rèn)證；2）要方便操作，必要時(shí)可以借助于連桿、鏈輪、移動平臺、加長閥桿等滿足操作要求。 舉例：大型泵出口閥門，埋地管道閥門，平臺下面的閥門，緊急放空閥；3）關(guān)注閥門的流向要求和水平或垂直安裝要求。舉例：止回閥的方向性，帶閥腔泄放 孔的閘閥和球閥的方向性，升降式止回閥和熱動力式疏水閥的水平管安裝要求。等 等；4）安全閥的切斷閥：加鉛封開，閥桿水平放置。4.5一次儀表的安裝要求1）流量儀表：孔板安裝的直管段及取壓要求，轉(zhuǎn)子流量計(jì)的垂直安裝要求，靶

17、式流量 計(jì)的直管段要求及閥組（圖4.5-1）;2）壓力儀表：壓力變送器和現(xiàn)場壓力表的安裝位置要求，壓力變送器和現(xiàn)場壓力表與 管道接口的要求，帶隔離液的現(xiàn)場壓力表的支撐；3）溫度儀表：最小直徑要求：水銀溫度計(jì)為DN50,熱電偶、雙金屬溫度計(jì)為 DN80,壓力式溫度計(jì)為DN150;溫度計(jì)與管道接口的要求；4）物位儀表：玻璃板液位計(jì)的尺寸（1000X350MM左右）及配套平臺梯子的設(shè)計(jì)要求， 浮球式液位計(jì)的安裝尺寸（900X650MM左右）及抽出空間（圖4.5-2）;5）調(diào)節(jié)閥：閥組結(jié)構(gòu)要求（旁通閥，放凈閥，膜頭上部空間），關(guān)注儀表箱的位置，閥 組支架要求。圖 4.5-1圖 4.5-25管道支吊架設(shè)計(jì)（略）6 管道的隔熱防腐6.1 管道的隔熱設(shè)計(jì)1）隔熱材料：選用原則見相關(guān)手冊或標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)鍵點(diǎn)如下：保溫材料的耐溫性（巖棉制品：0250C,微孔硅酸鈣：550C,硅酸鋁纖維制品：900C ,聚氨脂泡沫塑料：-6580C,聚苯乙烯?沫塑料：-6570C,泡沫玻璃：-196C400C）； 就地取材。有時(shí)候運(yùn)費(fèi)比材料貴； 材料中的腐蝕性介質(zhì)含量。舉例：某裝置因保溫材料中的氯離子含量較高而引起的 不銹鋼管件開裂； 保冷材料：要求閉孔型材料；2）