化工管路設(shè)計課件

第九章化工管路設(shè)計

一.概述1.管路設(shè)計的內(nèi)容：1）管徑的設(shè)計。2）管道的選材及其規(guī)格選用。3）接管方式的選擇。4）管件的配用。5）閥件的選擇。6）管架的設(shè)計7)管道的配置

2.管路的模型設(shè)計：

（1）給人以一種直觀、真實(shí)的空間概念。（2）模型的制作過程可隨時發(fā)現(xiàn)工藝問題。（3）為設(shè)計人員提供一個預(yù)實(shí)習(xí)的機(jī)會。（4）為施工人員提供實(shí)物模型，加速理解設(shè)計意圖.（5）為操作工人進(jìn)行預(yù)培訓(xùn)。

3.管路布置圖及其說明1）管路配置圖（配管圖）2）管架圖。3）樓板墻基穿孔圖。4）管架預(yù)埋螺栓位置圖。5）管道施工說明。5管道設(shè)計的基礎(chǔ)資料（依據(jù)）（1）施工流程圖（2）平面布置圖和立面布置圖（3）設(shè)備施工圖（4）物料衡算和熱量衡算（5）工廠地質(zhì)情況（地下水位及凍結(jié)層的深度）（6）地區(qū)氣候條件（7）其他（鍋爐房蒸汽壓力和壓縮空氣壓力）二.管道的設(shè)計

1.管徑的計算和選擇

（1）工藝計算法

M=E+PA

M:每年生產(chǎn)與原始投資費(fèi)用之和E:每年生產(chǎn)消耗于克服管道阻力的能量費(fèi)用A:管道材料安裝和檢修維護(hù)費(fèi)用的總和（設(shè)備費(fèi)用）

P:每年消耗部分，以占設(shè)備費(fèi)用%表示

經(jīng)驗(yàn)式d=11.40.207

0.033qv0.38P100-0.207d:管內(nèi)徑mmqv:操作條件下流體的體積流率m3/h

:流體運(yùn)動粘度mm2/sP100:每百米管長允許壓力降，kPa

（2）圖表法根據(jù)流量、經(jīng)濟(jì)流速、查表得管徑2.管道的規(guī)格和選材

（2）管道的材料鑄鐵管：埋于下地的管道，用于濃硫酸、液堿（常溫）及地下污水管。焊接管：（白鐵管、黑鐵管、鍍鋅管）用于供水、煤氣、低壓蒸汽等，溫度低于135℃。

無縫鋼管：用于有壓力的場合和易燃、易爆及有害介質(zhì)。不銹鋼管：用于有壓力的場合，易燃、易爆場合，有衛(wèi)生要求的場合及有害介質(zhì)和腐蝕性介質(zhì)非金屬管：用于腐蝕性介質(zhì)，不適應(yīng)高溫場合。（聚氯乙烯管P.V.C.聚丙烯管..P.P.

環(huán)氧樹脂玻璃鋼管，酚醛樹脂玻璃鋼管等）有色金屬管：用于一些特殊場合，深冷、防腐蝕等。3.管道的表示方法

（1）圖紙和圖幅：

多層建筑、須按層次或按不同標(biāo)高，分繪幾張平面圖，立面圖則根據(jù)需要分若干剖視表示，比例1:25,1:50(常用）1:100。圖幅采用0號圖，比較簡單的也可用1或2號圖。（2）管線：

單線法

雙線法3.管道的表示方法

（4）管道代號：

φ108×4-Zc-1011aP-T1301-80-B2A-H+3.50(EL3.5)3.管道的表示方法

（5）管道交叉：

（6）管道的連接形式：此管在前此管在前此管在前螺紋法蘭承插焊接（7）管道的重疊：∫∫∫∫∫∫∫∫

（8）管道的彎折和分流：

⊙

⊙⊙1，212平面立面J41W-40PDN50NN1002-15-4.0K1CCL.EL4.600CL.EL5.200PG1003-50-4.0KCL.EL.6.000EL.4.900Z41W-40PDN15CL.EL6.450EL6.200CL.EL4.400R-101工藝管線平（豎）面布置圖圖號比列設(shè)計階段1：331BA2700600400PG1004-20-4.0K1BOP.EL4.300尾氣去裝置總管，有建設(shè)單位現(xiàn)場接PF.EL4.1001:505.管配件

（1）彎頭：用于改變管路的方向（2）三通：用于管路的分流和設(shè)置旁路。（3）短接：用于同徑管道的連接。（4）異徑管：用于不同管徑管道的連接。（5）法蘭：用于管道的連接。（6）盲板：用于切斷管道的流通。三管道設(shè)計及安裝的基本要求盡可能明線鋪設(shè)成列平行、走直線、少交叉轉(zhuǎn)彎成直角、最好以一頭為悶頭的堵塞三通代替肘管或煨彎管，以便清理或添設(shè)支管。4.并列管道上管件、閥件應(yīng)錯開安裝在螺紋或焊接連接的管道上，應(yīng)設(shè)置一些活管接。管道過人行道h≮2m，過公路≮4.5m，過鐵路≮6m。管子應(yīng)集中鋪設(shè)，尤其是穿墻或樓板。管道過墻應(yīng)開預(yù)留孔，過墻時加套管，環(huán)隙間應(yīng)充滿填料。閥件及儀表的安裝高度考慮方便和安全閥門1.2m

安全閥2.2m

溫度計、壓力計1.5-1.6m當(dāng)管道改變標(biāo)高或走向，應(yīng)避免形成“氣袋”或“液袋”如不可避免，應(yīng)設(shè)高點(diǎn)放空閥、低點(diǎn)放凈閥。輸送腐蝕性介質(zhì)的管道法蘭不得位于通道的上空。冷流體管（冷凍鹽水）與熱流體管應(yīng)相互避開，聚氯乙烯與襯橡膠鋼管應(yīng)避開熱管道。管道應(yīng)避免經(jīng)過電動機(jī)或配電板上空。醇、醚、醛或烴類液化氣在管內(nèi)流動會產(chǎn)生靜電，應(yīng)注意接地。鑄鐵管較脆，地下埋設(shè)應(yīng)在0.7m以下。溫度計在管道上的安裝

a測溫點(diǎn)應(yīng)在流體流動穩(wěn)定處，不應(yīng)在死角。

b熱電偶套管應(yīng)超過管中心線5-10mm，使溫度計頂端在中心處。

c測溫點(diǎn)最好在拐彎處，有較大的插入深度。四單元設(shè)備的管道布置A管廊上的管道布置（1）大直徑輸送液體管道應(yīng)靠近管架柱子或在管架柱子的上方（2）對于雙層管廊，熱的管道布置在上層，液體、冷的、有腐蝕性介質(zhì)的管道布置在下層。（3）低溫冷凍管道、液化石油氣管道不宜布置在熱管道上方或緊靠不保溫的熱管道。（4）在布置管廊的管道時，要同儀表專業(yè)協(xié)商，為儀表槽架留好位置。B塔的配管（1）塔周圍原則上分操作側(cè)（或維修側(cè)）和配管側(cè)，操作側(cè)主要有臂吊、人孔、梯子、平臺，配管側(cè)主要敷設(shè)管道，不設(shè)平臺。平臺是作為人孔、液面計、閥門等操作用。（2）塔頂出氣管道應(yīng)從塔頂引出，在塔的側(cè)面直線向下布置。（3）塔底管道上的法蘭接口和閥門，不要裝在狹小的裙座內(nèi)。（以防操作人員在泄漏物料時躲閃不及）（4）為使閥門關(guān)閉后不積液，管道上的閥門宜直接與塔體開口相接。（3）再沸器有兩個升汽口時，升汽管應(yīng)對稱布置，否則會使管內(nèi)流量不等，熱量分配不均。（4）再沸器抽出的液體為飽和液體，應(yīng)控制管道的壓降，以防產(chǎn)生汽液兩相流，影響控制、測量儀表。（5）當(dāng)板式換熱器的活動端板側(cè)設(shè)有進(jìn)出口接管時，管道布置必須具有一定的柔性。F調(diào)節(jié)閥組（1）調(diào)節(jié)閥應(yīng)盡量靠近與其有關(guān)的一次指示儀表，便于手動操作時能觀察一次儀表。（2）調(diào)節(jié)閥應(yīng)盡量正立垂直安裝于水平管道上。（3）調(diào)節(jié)閥組中隔斷閥應(yīng)選用閘閥、旁通閥應(yīng)選用截止閥，但DN>150mm時，也可選用閘閥。（4）檢修調(diào)節(jié)閥時需要泄壓和排液，可在調(diào)節(jié)閥的上游與隔斷閥之間的低點(diǎn)設(shè)排液閘閥。五管道的保溫、熱膨脹及補(bǔ)償保溫的目的

a減少設(shè)備和管道向周圍環(huán)境散發(fā)或吸收熱量而造成能量損失。

b改善勞動保護(hù)條件和生產(chǎn)條件。

c提高設(shè)備的防火等級。.五.管道的保溫、熱膨脹及補(bǔ)償

3.常用的保溫材料

（1）纖維型：玻璃棉、礦渣棉、巖石棉。（2）發(fā)泡型：硅藻土、發(fā)泡混凝土、微孔硅酸鹽。（3）泡沫塑料：泡沫玻璃、聚苯乙烯、聚氨基甲酸脂（4）多孔顆粒：膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、炭化軟木。4.保溫范圍a凡表面溫度高于333K以上的管道，都要保溫，以防燙傷。

b表面溫度低于周圍空氣露點(diǎn)溫度。（不保溫將在表面產(chǎn)生凝結(jié)水）

c若管道內(nèi)介質(zhì)溫度降低使流動困難，或者產(chǎn)生冷凝液使管道產(chǎn)生腐蝕者皆應(yīng)保溫。（若必要可加蒸汽伴管，再外加絕熱層）

d由于環(huán)境溫度影響，可能使管道內(nèi)介質(zhì)汽化而影響生產(chǎn)。六.管道保溫厚度的計算

經(jīng)濟(jì)厚度：設(shè)備、管道采用保溫結(jié)構(gòu)后年熱損失值與保溫工程投資費(fèi)的年分?jǐn)偮蕛r值之和為最小值時的保溫厚度。要求表面溫度厚度允許熱損失厚度限制溫降或溫升厚度計算（1）經(jīng)驗(yàn)選擇

（查表）（2）保溫經(jīng)濟(jì)厚度計算對于外徑≤1m的管道、圓筒型設(shè)備D1：保溫層外徑（m)D0：管道外徑(m)：絕熱材料平均導(dǎo)熱系數(shù)(kcal/m.h.℃)1：室外總給熱系數(shù)(kcal/m2.h.℃)

1=0+6w1/2

w:風(fēng)速(m/s)0：一般取10kcal/m2.h.℃Y：年運(yùn)行時數(shù)(h)B：熱能價格，元/百萬大卡tf：被絕熱管道、設(shè)備的外壁溫度