化工管道布置設計概述.ppt

1、化工設計,第六章 化工管道布置設計 Chart6 Pipeline arrangement design,6.1 管道布置設計概述,6.2 管道布置,6.3 管道布置圖,6.1 管道布置設計,一、化工車間管道布置設計的任務 (1) 確定車間中各設備管口方位和與之相連接管段的接口位置。 (2) 確定管道的安裝連接和鋪設、支承方式。 (3) 確定各管段(管道、管件、閥門及控制儀表)在空間的位置。 (4) 畫出管道布置圖，表示車間中所有管道在平面、立面的空間位置，作為安裝依據(jù)。 (5) 編制管道綜合材料表，包括管道、管件、閥門、型鋼等的材質(zhì)、規(guī)格和數(shù)量。,二、管道敷設種類,管道敷設方式可以分為地上架

2、空敷設和地下敷設兩類。,1. 架空敷設 架空敷設類型：,(1) 管道成排集中布置在管廊、管架或管墩上。 適用于：連接距離較遠的設備之間的管道、進出裝置的工藝管道以及公用工程管道。,管廊：規(guī)模大，聯(lián)系設備多，有多種平面形狀及分支，寬度可達 10m以上，下方可布置泵和其他設備，上方布置空氣冷卻器。 管架：規(guī)模較小和較少使用。 管墩：混凝土構(gòu)架或混凝土和鋼的混合構(gòu)架，或是枕式混凝土墩。敷設高度低，管道下方不通行。,(2) 管道敷設在支吊架上 支吊架常生根于建筑物、構(gòu)筑物、設備外壁和設備平臺上。 (3) 特殊管道的布置 有色金屬、玻璃、搪瓷和塑料等管道強度低，脆性高，支承特殊考慮可布置在型鋼構(gòu)成的槽架

3、上，必要時可加軟質(zhì)材料、襯墊等。,2. 地下敷設分直接埋地敷設和管溝敷設,(1) 埋地敷設 優(yōu)點：利用地下空間，一般不需支承。 缺點：管道易腐蝕，檢修困難，低點排液不便，有物質(zhì)凝固時處理困難。 適用于：不能采用架空裝置時考慮。輸送常溫、不易凝固、不含固體、不易自聚、無腐蝕性或腐蝕性輕微的介質(zhì)。,(2) 管溝敷設地下式、半地下式 優(yōu)點：檢修方便，可同時敷設有隔熱層、溫度高、輸送易凝介質(zhì)或有腐蝕性介質(zhì)管道。 缺點：費用高，占地面積大，需設排水點。,三、車間管道布置設計基本要求 (1) 符合生產(chǎn)工藝流程，滿足生產(chǎn)要求； (2) 便于操作管理，并保證安全生產(chǎn)； (3) 便于管道的安裝和維護； (4)

4、要求整齊美觀，盡量節(jié)約材料和投資。,化工車間管道布置除了符合上述要求外，還應考慮下列問題：,1. 物料因素 (1) 輸送易燃、易爆、有毒及有腐蝕性物料的管道不得鋪設在生活間、樓梯、走廊和門等處，這些管道應設置安全閥、防爆膜、阻火器和水封等防火防爆裝置，放空管應引至指定地點或高過屋面2m以上。 (2) 有腐蝕性物料管道，不得鋪設在通道上空和并列管線上方或內(nèi)側(cè)。,(3) 管道鋪設時應有一定坡度，方向沿物流方向。坡度大小一般為1/1003/1000。 (4) 真空管線應盡量短，減少彎頭和閥門，以減小阻力，提高真空度。,2. 考慮施工、操作及維修 (1) 管道應盡量集中布置在公用管架上，平行直走，少拐

5、彎，少交叉，不妨礙門窗開啟和設備、閥門及管件的安裝維修，并列管道的閥門應盡量錯開。 (2) 支管多的管道布置在并行管線的外側(cè)，氣體支管應從上方引出，液體支管應從下方引出，盡量避免出現(xiàn)“氣袋”、“口袋”和“盲腸”。 (3) 室內(nèi)管道應盡量沿墻鋪設，或固定在墻上管架上，管道與墻面之間距離要滿足管件、閥門的操作、安裝和維修。 (4) 閥門和儀表的安裝高度要考慮操作方便和安全。,閥 門：1.21.6m 安全閥：2.2m 取樣閥：1m左右 壓力計：1.41.6m,3. 安全生產(chǎn) 架空管道與地面距離應滿足工藝要求，便于操作和檢修。,管道跨越通道時，最低點離地： 通過人行道時2m； 通過公路時 4.5m；

6、通過鐵路時 6m； 通過廠區(qū)主要交通干線時離地5m,(2) 直接埋地或鋪設在管溝中的管道通過道路時應加套管保護。 (3) 易燃、易爆介質(zhì)管道應采取接地措施，防止介質(zhì)在管內(nèi)流動產(chǎn)生靜電聚集而發(fā)生危險，保證安全生產(chǎn)。 (4) 長距離輸送蒸汽或其他熱物料的管道，應考慮熱補償問題。 (5) 輸送有毒、有腐蝕性介質(zhì)管道，不得在人行道上空設置閥件、伸縮器、法蘭等，以免管道泄露時發(fā)生事故。,4. 其他因素 (1) 管道與閥門一般不宜直接支承在設備上。 (2) 距離較近兩設備間的管道，不應直接連接，應用45或90彎接。 (3) 管道布置時應兼顧電纜、照明、儀表及采暖通風等其他非工藝管道的布置。,(6)玻璃管等

7、脆性材料管道的外面最好用塑料薄膜包裹,避免管道破裂時濺出液體,發(fā)生意外。 (7)為了避免發(fā)生電化學腐蝕,不銹鋼管道不宜與碳鋼管道直接接觸,要采用膠墊隔離等措施。,6.2 管架和管道的安裝布置,管架定義：用來支撐、固定、約束管道。 管架分類：室外管架、室內(nèi)管架；前者有獨立的支柱，后者依柱子、墻面、樓板或操作平臺進行支持。 管道支架按作用分類：固定支架用在管道不允許有任何位移的地方；滑動支架只起支撐作用，允許管道在平面上有一定的位移；導向支架只允許軸向位移不允許橫向位移；彈簧吊架管道有垂直位移的情況。,一、管道在管架上的平面布置原則 較重的管道(大直徑,液體管道等)應布置在靠近支柱處,這樣梁和柱所

8、受彎矩小,節(jié)約管架材料。 (2) 當采取雙層管架時,一般將公用工程管道置于上層,工藝管道置于下層。有腐蝕性介質(zhì)的管道應布置在下層和外側(cè),防止泄漏到下面管道上,也便于發(fā)現(xiàn)問題和方便檢修,小直徑管道可支撐在大直徑管道上,節(jié)約管架寬度,節(jié)省材料。,(3) 管架上支管上的切斷閥應布置成一排,其位置應能從操作臺或者管廊上的人行道上進行操作和維修。 (4) 高溫或者低溫的管道要用管托,將管道從管架上升高0.1m,以便于保溫。 (5)支架間的距離要適當,固定支架距離太大時,可能引起因熱膨脹而產(chǎn)生彎曲變形,活動支架距離大時,兩支架之間的管道因管道自重而產(chǎn)生下垂。,6.3 管道布置圖,管道布置圖（管道安裝圖或配

9、管圖）表示車間內(nèi)全部管道、管件、閥門、儀表和管架等的安裝位置，管道與設備、廠房的相互關(guān)系。 管道布置圖是車間內(nèi)部管道安裝施工的依據(jù)。 根據(jù)管道布置原則作出合理的布置設計，并繪出管道布置圖。,一、管道及附件的常用畫法,1. 管道：主要物料管道采用粗實線單線，其它管道用中粗實線，大直徑或重要管道，可用中粗實線雙線繪制。,管道連接方式在管道布置適當?shù)胤奖硎?，如右圖，或在文件中統(tǒng)一說明。,交叉管道畫法： 一種是將下方被遮住的管道投影在交叉斷開；另一種方法是將上方的管道投影在交叉處斷裂，畫出斷裂符號。,管道轉(zhuǎn)折改變走向按右圖繪制。,重疊管道的畫法：依次將上方的管道投影斷裂，并畫出斷裂符號。,2. 管件、

10、閥門、儀表控制點的表示 與帶控制點的工藝流程圖基本相同。,4. 管道支架 用符號在平面圖上表示出管道支架的位置，其符號見右圖。 非標準管架應另行提供管架圖。 在管道布置圖中，管架符號上應用指線引出的長方框中注以管架代號。,二、管道布置圖的繪制,1. 比例、圖幅及分區(qū) (1) 比例常用比例為1:50和1:100，復雜管道也可用1:20或1:25。 (2) 圖幅常用1號或2號圖紙，有時也用0號圖紙。 (3) 分區(qū)原則車間范圍時，可以各工段或工序為單位劃分區(qū)段。,2視圖配置 一般只畫管道和設備平面布置圖，當平面布置圖不能表達清楚時，才畫立面圖或剖面圖。 立面圖和剖面圖可與平面布置圖畫在同一張圖紙上，

11、也可以單獨畫在另一張圖紙上。 對多層建筑，應分層繪制管道平面布置圖。,3. 繪制管道平、立面布置圖,(1) 管道平面布置圖,用細線按比例畫出全部設備外形輪廓，平臺、梯子、建筑物和構(gòu)筑物的外形、電纜托架、電纜溝、儀表電纜和管道托架等。 畫出設備上連接管口位置； 畫出管道。,放凈線,吹掃線,冷水,工藝氣體,(2) 立面剖視圖,在平面圖上不能表達高度方向的管道布置情況時，可在平面圖適當部位垂直剖切后繪出立面剖視圖。 立面圖或剖視圖可與管道平面布置圖繪在一圖紙上，也可單獨繪制。 按比繪制例立面剖視圖，不標注尺寸，在平面圖上標注剖切位置。在剖視圖下方注明相應的剖視圖名稱。如“AA”、“B一B”、或“11

12、”、“22”、或“II”、“-”、等。,(3) 管道空視圖（管段圖）,表達一段管道及其所附管件、閥門、控制點等布置情況的立體圖樣。 按正等軸測投影繪制。 立體感強，圖面清晰、美觀，便于閱讀，利于施工。,三、管道布置圖的閱讀,1. 明確視圖數(shù)量及關(guān)系 了解平面圖分區(qū)，平面圖、立面剖視圖數(shù)量及配置，弄清各立面剖視圖在平面圖上的剖切位置及各視圖之間關(guān)系； 注意管道布置圖樣的類型、數(shù)量、有無管段圖及設計模型，有無管件圖、管架圖等。,2. 看懂管道的來龍去脈 (1) 根據(jù)帶控制點工藝流程圖，找到起點設備和終點設備； (2) 從起點設備，按管道編號辨明走向、轉(zhuǎn)彎和分支情況，依據(jù)管道標注物料代號、管徑、標高

13、等，對照平面圖和立面剖視圖投影關(guān)系逐條弄清楚。 (3) 找出管件、閥門、控制點、管架等的位置，明確從起點設備到終點設備的管口，中間如何用管道連接的。,3. 分析管道位置 看懂管道走向，分析定位尺寸，注意管件一般不標注定位尺寸。 以建筑定位軸線或地面、設備中心線、設備管口法蘭為基準，在平面圖或立面圖上查閱管道的水平定位尺寸及安裝標高。 參考設備布置圖、帶控制點工藝流程圖、管段圖等，全面了解設備、管路、閥門等管件、控制點布置情況，確保讀圖的正確性。,7.4 典型設備的管道布置,1. 塔的管口方位 塔周圍原則上分操作區(qū)和配管區(qū)。,7.4.1 塔的管道布置,操作區(qū)正對道路。 梯子、人孔、閥門、儀表、安

14、全閥、塔頂?shù)踔筒僮髌脚_布置在操作區(qū); 塔與管廊、泵等設備的連接管道鋪設在配管區(qū)內(nèi)。,(1) 人孔布置在操作區(qū)，所有人孔布置在一條垂線上，正對道路。注意人(手)孔不能設在塔盤的降液管或密封盤處。,(2) 再沸器連接管口塔的出液口可布置在角度為2a的扇形區(qū)內(nèi)。再沸器返回管或塔底蒸汽進口氣流不能對著液封板，最好與它平行。,(3) 回流液管口 回流管上不需切斷閥，可以布置在配管區(qū)內(nèi)任一地方。,(4) 進料管口進料支管上設有切斷閥，因此進料閥宜布置在操作區(qū)的邊緣。,(5) 塔頂蒸汽出口可以從塔頂向上引出，也可采用內(nèi)部彎管從塔頂中心引向側(cè)面，使塔頂出口蒸汽管口靠近塔頂操作平臺。,(6) 儀表液面計、溫度

15、計及壓力計等需要常觀測的儀表應布置在操作區(qū)平臺上方，便于觀測。,2. 塔的配管 配管前應對流程圖作總規(guī)劃，考慮主要管道走向及布置要求，儀表和調(diào)節(jié)閥的位置，平臺的設置及設備的布置要求等。,人孔正對主要通道，人孔布置區(qū)內(nèi)不能有任何管道占據(jù)。 梯子布置在90與270兩個扇形區(qū)內(nèi)，也不能安排管道。 沒有儀表和閥門的管道布置在180處扇形區(qū)內(nèi)。,塔的立面配管： 人孔標高則取決于安裝維修的要求。 塔的連接管道在離開管口后應立即向上或向下轉(zhuǎn)彎，垂直部分應盡量接近塔身。 垂直管道在什么位置轉(zhuǎn)成水平，取決于管廊的高度。 塔至管廊的管道的標高可高于或低于管廊標高0.50.8m。 再沸器的管道標高取決于塔底的出料口

16、和蒸汽進口位置。再沸器的管道和塔頂蒸氣管道要盡量直，以減小流體阻力。,7.4.2 容器的管道布置,(1) 管口方位 根據(jù)管道布置需要，一般分操作區(qū)與配管區(qū)兩部分。 加料口、溫度計和視鏡等經(jīng)常操作及觀察的管口布置在操作區(qū)。 排出管布置在容器底部。,1. 立式容器（包括反應器）,(2)管道布置 立式容器一般成排布置，可把相同操作管道一起布置在容器的相應位置，可避免錯誤操作，比較安全。,2. 臥式容器,(1) 管口方位, 物料進口一般布置在容器一端頂上，液體出口在另一端的底部，蒸汽出口在液體出口的頂上； 放空管在容器一端頂上，放凈口在另一端底下，容器向放凈口傾斜。 安全閥可設在頂部任何地方，最好放在有閥的管道附近，這可與閥共用平臺和通道。 吹掃蒸汽進口在排氣口另一側(cè)的側(cè)面，可以切線方向進入，使蒸汽在罐內(nèi)回轉(zhuǎn)前進。 人孔可布置在頂上、側(cè)面或封頭中心， 側(cè)面較為方便；但在框架上支承面積較大，故以布置在頂上為宜。 接口要靠近相連設備，工藝、公用工程和安全閥接管盡可能組合起來并對著管架。,(2) 管道布置 管口一般布置在一條直線上，閥門直接安裝在管口上。,7.4.3 換熱器的管道布置,1. 管口布置與流體流