1、第六章第六章 化工管道布置設計化工管道布置設計Chart 6 Pipeline arrangement design本章學習目的與要求本章學習目的與要求l掌握掌握化工車間管道布置設計的任務，了解化工車間管道布置設計的化工車間管道布置設計的任務，了解化工車間管道布置設計的要求；要求；l理解理解管道在管架上的平面布置原則、管道和管架的立面布置原則；管道在管架上的平面布置原則、管道和管架的立面布置原則；l掌握掌握容器、換熱器、塔的管道布置。容器、換熱器、塔的管道布置。l本章重點：本章重點： 化工車間管道布置設計的任務，管道在管架上的平面布置原則、化工車間管道布置設計的任務，管道在管架上的平面布置原則

2、、管道和管架的立面布置原則。管道和管架的立面布置原則。l難點：難點： 容器、換熱器、塔的管道布置。容器、換熱器、塔的管道布置。 6.1 管道設計基礎管道設計基礎6.2 管道布置設計概述管道布置設計概述6.3 管道布置管道布置6.4 管道布置圖管道布置圖6.1 管道設計基礎管道設計基礎6.1.1 管道設計基本知識管道設計基本知識一、管道的分類與等級一、管道的分類與等級1. 管道的分類管道的分類(1) 按設計壓力分按設計壓力分為四級：為四級：SH/T 3517-2001 石油化工鋼制管道工程施工工藝標準石油化工鋼制管道工程施工工藝標準(2) 按管道輸送介質的按管道輸送介質的溫度、閃點、爆炸下限、毒

3、性溫度、閃點、爆炸下限、毒性及設計壓力及設計壓力分級。分級。公稱直徑公稱直徑(DN)一般為整一般為整數，表示管子、管件等管道器材元件的數，表示管子、管件等管道器材元件的名名義內直徑，單位義內直徑，單位mm。與組成件真實。與組成件真實尺寸尺寸接近，但不相等接近，但不相等。 工程上工程上，管材習慣上采用，管材習慣上采用管子外徑管子外徑壁厚，單位壁厚，單位mm。 管件采用公稱直徑管件采用公稱直徑 DN 表示。表示。2. 管道及管件的公稱壓力及公稱直徑管道及管件的公稱壓力及公稱直徑公稱壓力公稱壓力(PN) 一般一般表示管道及管件在規定溫度下的最大許用壓表示管道及管件在規定溫度下的最大許用壓力，單位為力

4、，單位為MPa。1. 管材的分類管材的分類二、管材選擇二、管材選擇(1) 按用途分按用途分 流體輸送和傳熱用途流體輸送和傳熱用途分為流體輸送用、長輸分為流體輸送用、長輸(輸送油、氣等輸送油、氣等)管道用、鍋爐用和換熱器用等。管道用、鍋爐用和換熱器用等。 結構用途結構用途分為普通結構用、高強分為普通結構用、高強度結構用和機械結構用。度結構用和機械結構用。 特殊用途特殊用途分為例如鉆井用、高壓氣體容器用等。分為例如鉆井用、高壓氣體容器用等。大類大類中類中類小類小類管道名稱列舉管道名稱列舉金屬金屬管管鐵管鐵管鑄鐵管鑄鐵管承壓鑄鐵管（砂型離心鑄鐵管、連續鑄鐵管）承壓鑄鐵管（砂型離心鑄鐵管、連續鑄鐵管）

5、鋼管鋼管碳素管碳素管B3F焊接鋼管，焊接鋼管，10、20號無縫鋼管、優質碳素鋼號無縫鋼管、優質碳素鋼無縫鋼管無縫鋼管低合金鋼低合金鋼16Mn無縫鋼管，低溫鋼無縫鋼管無縫鋼管，低溫鋼無縫鋼管合金鋼管合金鋼管奧氏體不銹鋼、耐熱無縫鋼管奧氏體不銹鋼、耐熱無縫鋼管有色金有色金屬管屬管銅及合金鋼管銅及合金鋼管拉制及擠制黃銅管、紫銅管、銅鎳合金（蒙乃爾等）拉制及擠制黃銅管、紫銅管、銅鎳合金（蒙乃爾等）鉛管鉛管鉛管、鉛銻合金管鉛管、鉛銻合金管鋁管鋁管冷拉鋁及鋁合金圓管、熱擠鋁及鋁合金圓管冷拉鋁及鋁合金圓管、熱擠鋁及鋁合金圓管鈦管鈦管鈦管及鈦合金管鈦管及鈦合金管非金非金屬管屬管非金屬非金屬管管橡膠管橡膠管輸氣

6、膠管、輸水、吸水膠管、輸油、吸油膠管、蒸汽膠管輸氣膠管、輸水、吸水膠管、輸油、吸油膠管、蒸汽膠管塑料管塑料管聚丙烯管，硬聚氯乙烯、聚四氟乙烯管、酚醛塑料管聚丙烯管，硬聚氯乙烯、聚四氟乙烯管、酚醛塑料管石棉水泥管石棉水泥管石棉水泥管石棉水泥管石墨管石墨管不透性石墨管不透性石墨管玻璃管、陶瓷管玻璃管、陶瓷管化工陶瓷管（耐酸陶瓷管、耐酸耐溫陶瓷管、工業陶瓷）化工陶瓷管（耐酸陶瓷管、耐酸耐溫陶瓷管、工業陶瓷）玻璃鋼管玻璃鋼管環氧玻璃鋼管、酚醛玻璃鋼管、呋喃玻璃鋼管環氧玻璃鋼管、酚醛玻璃鋼管、呋喃玻璃鋼管襯里管襯里管襯里管襯里管橡膠襯里管、鋼塑復合管、塑涂鋼管橡膠襯里管、鋼塑復合管、塑涂鋼管(2) 按材

7、質分類按材質分類2. 金屬管材的選用金屬管材的選用(1) 高溫用鋼管高溫用鋼管(350)在高溫下具有較高強度的鋼材。在高溫下具有較高強度的鋼材。高溫、伴有腐蝕的管道必須使用高溫、伴有腐蝕的管道必須使用耐腐蝕材料耐腐蝕材料；高溫、不伴有腐蝕的管道則應使用高溫、不伴有腐蝕的管道則應使用高溫、高壓鋼管高溫、高壓鋼管。 碳素鋼使用上限為碳素鋼使用上限為450，超過時用沸騰鋼和，超過時用沸騰鋼和 A1鎮靜鋼。鎮靜鋼。 不銹鋼的高溫強度高不銹鋼的高溫強度高，特別是，特別是18-12Mo，18-8-Ti和和18-8-Nb等合金等合金鋼的強度更為優越。鋼的強度更為優越。(2) 耐熱用鋼管材料耐熱用鋼管材料具有

8、耐氧化性、耐氣體腐蝕性，具高溫強具有耐氧化性、耐氣體腐蝕性，具高溫強度、不發生高溫脆化和熱沖擊強度高的材料。度、不發生高溫脆化和熱沖擊強度高的材料。常用耐熱鋼一般有：常用耐熱鋼一般有：1Cr5Mo，12Cr2Mo，Cr13SiAl，Cr17Al4Si，Cr22Ni4N，Cr22Ni20，Cr20M n9Ni2Si2N(101)，ZGCrl5Ni35和和4Cr14Ni14W2Mo等。等。(3) 低溫用鋼管材料低溫用鋼管材料低溫管道有低溫管道有低溫冷脆和造成管系斷裂的危險低溫冷脆和造成管系斷裂的危險； 常壓低常壓低溫管道應溫管道應采用鎮靜鋼采用鎮靜鋼； -20使使用用碳素鋼和低合金鋼管，進行退火碳

9、素鋼和低合金鋼管，進行退火，并在相應溫度下進行，并在相應溫度下進行最低沖擊試驗。最低沖擊試驗。(4) 耐腐蝕金屬材料耐腐蝕金屬材料 不銹鋼適用范圍有限，必須了解不銹鋼適用范圍有限，必須了解不銹鋼對環境的耐腐蝕性能不銹鋼對環境的耐腐蝕性能。 對于硝酸，對于硝酸，18-8系鋼系鋼具有良好的耐蝕性，但含具有良好的耐蝕性，但含 Mo的的18-8Mo系鋼系鋼對氧化性酸的耐蝕性較差。對氧化性酸的耐蝕性較差。 對于鹽酸，對于鹽酸，不銹鋼僅能用于稀鹽酸不銹鋼僅能用于稀鹽酸。研究表明：。研究表明：Cr是是 Fe耐鹽酸性耐鹽酸性有害元素，有害元素，Cr系合金鋼耐酸性非常差，但加入改善耐鹽酸性的元系合金鋼耐酸性非常

10、差，但加入改善耐鹽酸性的元素素Ni、Cu、Mo、W和和Co等材料的合金，等材料的合金，如蒙乃爾如蒙乃爾(M one1)和和hastelloy鋼等鋼等則有良好的耐鹽酸性能。則有良好的耐鹽酸性能。 硫酸硫酸不銹鋼不銹鋼在很窄的濃度范圍和溫度范在很窄的濃度范圍和溫度范圍內具有耐腐蝕性。增加圍內具有耐腐蝕性。增加Ni含量或添加含量或添加 Si、Mo、Cu等元素可改善其耐硫酸性能。等元素可改善其耐硫酸性能。 醋酸醋酸室溫下，室溫下，Cr-Ni系不銹鋼系不銹鋼可耐所有可耐所有濃度醋酸的腐蝕，但在高濃度醋酸的腐蝕，但在高溫、高濃度時呈現活性。溫、高濃度時呈現活性。Ni-Cr系的系的 18Cr-8Ni，18C

11、r-8Ni-Ti和和 18Cr-8Ni-Nb可耐可耐50，99m%的醋酸的醋酸，可是沸騰的純醋酸對其則有顯著，可是沸騰的純醋酸對其則有顯著腐蝕。添加腐蝕。添加Mo和和 Si對耐醋酸性有改善。對耐醋酸性有改善。 稀堿液稀堿液一般不銹一般不銹鋼鋼具有良好的耐腐蝕性能。具有良好的耐腐蝕性能。3. 非金屬管材的選用非金屬管材的選用(1) 聚氯乙烯管聚氯乙烯管(PVC管管) 性能：有優異的性能：有優異的耐腐蝕性、機械加工和力學性能耐腐蝕性、機械加工和力學性能； 適用溫度范圍：適用溫度范圍：1560，60時軟化。時軟化。 適用壓力范圍：輕型管適用壓力范圍：輕型管0.6M Pa；重型管；重型管1.0M Pa

12、；也可用于真；也可用于真空度小于空度小于 9.87 104Pa的管道。的管道。 不宜于輸送可燃、劇毒和含有固體的流體。不宜于輸送可燃、劇毒和含有固體的流體。(2) 聚乙烯管聚乙烯管(PE管管) 乙烯管對硫酸、低濃度鹽酸、堿類、大多數無機鹽類及飲料食品乙烯管對硫酸、低濃度鹽酸、堿類、大多數無機鹽類及飲料食品類液體都耐腐蝕。類液體都耐腐蝕。 不耐濃硝酸不耐濃硝酸(其質量分數為其質量分數為 50%70% )、氯氣等物質的腐蝕。、氯氣等物質的腐蝕。(3) 玻璃鋼管玻璃鋼管(FRP管管)玻璃鋼管有玻璃鋼管有W 型、型、R 型、型、F型和型和 H 型型 4種。種。W 型型專用作專用作輸水輸水(海水、淡水、

13、污水、循環冷卻水海水、淡水、污水、循環冷卻水)管道。管道。R 型型專用作專用作通風管道通風管道。F 型型用作化用作化工生工生產中產中有腐蝕性介質有腐蝕性介質的管道。的管道。H 型型專用作溫度專用作溫度120 有嚴重腐蝕的介質有嚴重腐蝕的介質輸送管道。輸送管道。(4) 聚丙烯聚丙烯/玻璃鋼復合管玻璃鋼復合管(PP/FRP復合管復合管)適用于化工、石油、化纖、農藥、化肥、輕工食品、染料、制適用于化工、石油、化纖、農藥、化肥、輕工食品、染料、制藥、電子和機械等工業領域，可藥、電子和機械等工業領域，可取代不銹鋼管取代不銹鋼管和其他有色金屬管材和其他有色金屬管材和制品。和制品。(5) 襯里管襯里管在光管

14、的內或外在光管的內或外粘敷不同的材料，基體為碳素鋼粘敷不同的材料，基體為碳素鋼襯里目的襯里目的防腐蝕、防腐蝕、電絕緣和減少流體阻力電絕緣和減少流體阻力，還可防止金屬離子混入，還可防止金屬離子混入和鐵污染發生。和鐵污染發生。 橡膠襯里管：橡膠襯里管： 鋼塑復合管：鋼塑復合管：鋼的鋼的機械性能機械性能+塑料的耐腐蝕塑料的耐腐蝕性能性能國內生產的復合管有：鋼國內生產的復合管有：鋼/聚氯乙烯、鋼聚氯乙烯、鋼/聚乙烯、鋼聚乙烯、鋼/聚丙烯、鋼聚丙烯、鋼/聚四氟乙烯。聚四氟乙烯。 涂塑鋼管：涂塑鋼管：基體為鋼管，聚乙烯、聚丙烯或環氧樹脂為涂料。基體為鋼管，聚乙烯、聚丙烯或環氧樹脂為涂料。6.1.2 管路計

15、算管路計算1. 流速限制流速限制流體在管道中的流動存在著流體在管道中的流動存在著流速的限制流速的限制牢記牢記。介質流速過高介質流速過高管道管道沖蝕、磨損、振動和噪聲沖蝕、磨損、振動和噪聲等現象，各類流等現象，各類流體都有其體都有其特殊而明確的流速限制特殊而明確的流速限制。設計實踐經驗表明：不同管徑和介質，都有既滿足工藝操作條件，設計實踐經驗表明：不同管徑和介質，都有既滿足工藝操作條件，操作費用又少的速度范圍。操作費用又少的速度范圍。2. 流動型態流動型態雷諾數判據雷諾數判據雷諾數雷諾數流體質點的湍動程度，根據流體質點的湍動程度，根據Re分為層流和湍流；分為層流和湍流；Re ，湍動程度越大，湍動

16、程度越大 ，內摩擦也越大，流體阻力也愈大。，內摩擦也越大，流體阻力也愈大。6. 2 概述概述l管路是化工生產中不可缺少的組成部分，管路是化工生產中不可缺少的組成部分，其作用主要其作用主要是輸送各種流體。是輸送各種流體。l管路設計是一門運用多種學科的綜合性技術管路設計是一門運用多種學科的綜合性技術。正確而。正確而合理設計管路，對減少建設工程投資，節約鋼材，便合理設計管路，對減少建設工程投資，節約鋼材，便于安裝、操作和維修，確保安全生產以及車間布置整于安裝、操作和維修，確保安全生產以及車間布置整齊美觀等都起著十分重要的作用。齊美觀等都起著十分重要的作用。l據有關資料統計，管路設計工作量約占化工工藝

17、據有關資料統計，管路設計工作量約占化工工藝設計設計工作總量工作總量40%，管路安裝工作量約占工程，管路安裝工作量約占工程安裝工作總安裝工作總量量35%左右左右，管路的費用約占，管路的費用約占工程總投資工程總投資20%l做好管路設計多化工工程設計具有十分重要的意義。做好管路設計多化工工程設計具有十分重要的意義。一、化工車間管道布置設計的任務一、化工車間管道布置設計的任務l確定車間中各個設備的管口方位和與之相連接的管段的接口位置。確定車間中各個設備的管口方位和與之相連接的管段的接口位置。l確定管道的安裝連接和鋪設、支承方式。確定管道的安裝連接和鋪設、支承方式。l確定各管段確定各管段(包括管道、管件

18、、閥門及控制儀表包括管道、管件、閥門及控制儀表)在空間的位置。在空間的位置。l畫出管道布置圖，表示出車間中所有管道在平面、立面的空間位畫出管道布置圖，表示出車間中所有管道在平面、立面的空間位置，作為管道安裝的依據。置，作為管道安裝的依據。l編制管道綜合材料表，包括管道、管件、閥門、型鋼等的材質、編制管道綜合材料表，包括管道、管件、閥門、型鋼等的材質、規格和數量。規格和數量。二、管道敷設種類二、管道敷設種類管道敷設方式可以分為管道敷設方式可以分為地上架空敷設地上架空敷設和和地下敷設地下敷設兩類。兩類。1. 架空敷設架空敷設架空敷設類型架空敷設類型：(1) 管道成排集中布置在管道成排集中布置在管廊

19、、管架或管墩上管廊、管架或管墩上。適用于：適用于：連接連接距離較遠的設備距離較遠的設備之間的管道、進出裝置的之間的管道、進出裝置的工藝管道以及工藝管道以及公用工程公用工程管道。管道。 管廊：管廊：規模大，聯系設備多規模大，聯系設備多，有多種平面形狀及分支，寬度可達，有多種平面形狀及分支，寬度可達10m以上，以上，下方可布置泵和其他設備，上方布置空氣冷卻器下方可布置泵和其他設備，上方布置空氣冷卻器。 管架：管架：規模較小和較少使用規模較小和較少使用。 管墩：混凝土構架或混凝土和鋼的混合構架，或是枕式混凝土管墩：混凝土構架或混凝土和鋼的混合構架，或是枕式混凝土(2) 管道敷設在支吊架上管道敷設在支

20、吊架上支吊架常生根于建筑物、支吊架常生根于建筑物、構筑物、設備外壁和設備構筑物、設備外壁和設備平臺上。平臺上。(3) 特殊管道的布置特殊管道的布置有色金屬、玻璃、搪瓷和有色金屬、玻璃、搪瓷和塑料等管道塑料等管道強度低，強度低，脆性高脆性高，支承特殊考慮，支承特殊考慮可布置在型鋼構成的槽可布置在型鋼構成的槽架上，必要時可加軟質材架上，必要時可加軟質材料、襯墊等。料、襯墊等。2. 地下敷設地下敷設分直接埋地敷設分直接埋地敷設和管溝敷設和管溝敷設(1) 埋地敷設埋地敷設優點：優點：利用利用地下空間地下空間，一般，一般不需支承不需支承。缺點：缺點：管道易腐蝕，管道易腐蝕，檢修困難，低點排液不便檢修困難

21、，低點排液不便，有物質凝固時處理，有物質凝固時處理困難。困難。適用于：不能采用架空裝置時適用于：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。體、不易自聚、無腐蝕性或腐蝕性輕微的介質。(2) 管溝敷設管溝敷設地下式、半地下式地下式、半地下式優點：優點：檢修方便，可同時敷設有隔熱層、檢修方便，可同時敷設有隔熱層、溫度高、輸送易凝介質或有腐蝕性介質溫度高、輸送易凝介質或有腐蝕性介質管道。管道。缺點：缺點：費用高，占地面積大，需設排水費用高，占地面積大，需設排水點。點。用于敷設管道的槽溝稱管溝用于敷設管道的槽溝稱管溝二、化

22、工車間管道布置設計的要求二、化工車間管道布置設計的要求 l管道布置設計通常是以管道布置設計通常是以帶控制點工藝流程圖、設備布置帶控制點工藝流程圖、設備布置圖、設備施工圖以及土建、自控、電氣、采暖通風、供圖、設備施工圖以及土建、自控、電氣、采暖通風、供排水、外管等有關專業的圖紙和資料排水、外管等有關專業的圖紙和資料作為作為依據依據，對管道，對管道作出作出適合工藝要求適合工藝要求的布置設計。的布置設計。l管道的布置設計管道的布置設計首先首先應保證安全、正常生產和便利操作、應保證安全、正常生產和便利操作、檢修，檢修，其次其次應盡量節約材料及投資，應盡量節約材料及投資，并盡可能做到并盡可能做到整齊整齊

23、和美觀以創造美好的生產環境。和美觀以創造美好的生產環境。二、車間管道布置設計基本要求二、車間管道布置設計基本要求(1) 符合符合生產工藝流程生產工藝流程，滿足生產要求；，滿足生產要求；(2) 便于便于操作管理操作管理，并保證，并保證安全生產安全生產；(3) 便于便于管道的管道的安裝和維護安裝和維護；(4) 要求要求整齊美整齊美觀觀，盡量，盡量節約材料和投資節約材料和投資。化工車間管道布置除了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：符合上述要求外，還應考慮下列問題：1. 物料因素物料因素(1) 輸送易燃、易爆、有毒及有腐蝕性物料的管道不得鋪設在輸送易燃、易爆、有毒及有腐蝕性物料的管

24、道不得鋪設在生活間、生活間、樓梯、走廊和門樓梯、走廊和門等處，這些管道等處，這些管道應設置安全閥、防爆膜、阻火器和應設置安全閥、防爆膜、阻火器和水封等防火防爆裝置水封等防火防爆裝置，放空管應引至指定地點或高過屋面放空管應引至指定地點或高過屋面2m以上以上。(2) 有腐蝕性物料管道，不得鋪設在有腐蝕性物料管道，不得鋪設在通道上空和并列管線上方或內側通道上空和并列管線上方或內側。l化工裝置管道布置設計規定化工裝置管道布置設計規定HG/T20549-1998l石油化工管道布置設計通則石油化工管道布置設計通則SG3012-2000(3) 管道鋪設時管道鋪設時應有一定坡度，方向沿物流方向應有一定坡度，方

25、向沿物流方向。(4) 真空管線真空管線應盡量短，減少彎頭和閥門應盡量短，減少彎頭和閥門，以減小阻力，提高真空，以減小阻力，提高真空度。度。2考慮施工、操作及維修考慮施工、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，少拐彎，少交管道應盡量集中布置在公用管架上，平行直走，少拐彎，少交叉，叉，不妨礙門窗開啟不妨礙門窗開啟和設備、閥門及管件的和設備、閥門及管件的安裝維修安裝維修，并列管道，并列管道的的閥門應盡量錯開閥門應盡量錯開。(2) 支管多支管多的管道布置的管道布置在并行管線的外側在并行管線的外側，氣體支管應從上方引出，氣體支管應從上方引出，液體支管應從下方液體支管應從下方引出引出

26、，盡量避免出現，盡量避免出現“氣袋氣袋”、“口袋口袋”和和“盲盲腸腸”。(3) 室內管道應盡量沿墻鋪設室內管道應盡量沿墻鋪設，或固定在墻上管架上，管道與墻面之，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。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。閥門和儀表的安裝高度要考慮操作方便和安全。閥閥 門：門：1.21.6m 安全閥：安全閥：2.2m取樣閥：取樣閥：1m左右左右 壓力計：壓力計：1.41.6m3. 安全生產安全生產(1) 架空管道與地面距離架空管道與地面距離應滿足工藝要求應滿足工藝要求，便于操作和檢修。，便于

27、操作和檢修。管道跨越通道時，最低點離地：管道跨越通道時，最低點離地： 通過人行道時通過人行道時 2m； 通過公路時通過公路時 4.5m； 通過鐵路時通過鐵路時 6m； 通過廠區主要交通干線時離地通過廠區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通過道路時應加套管保護。(3) 易燃、易爆介質管道易燃、易爆介質管道應采取接地措施應采取接地措施，防止介質在管內流動產，防止介質在管內流動產生生靜電聚集而發生危險靜電聚集而發生危險，保證安全生產。，保證安全生產。(4) 長距離輸送蒸汽或其他熱物料的管道，應長距離輸送蒸汽或其他熱物料的管道，

28、應考慮熱補償問題考慮熱補償問題。 (5) 輸送有毒、有腐蝕性介質管道，不得輸送有毒、有腐蝕性介質管道，不得在人行道上空在人行道上空設置閥件、設置閥件、伸縮器、法蘭等，以免管道泄露時發生事故。伸縮器、法蘭等，以免管道泄露時發生事故。 4. 其他因素其他因素(1) 管道與閥門一管道與閥門一般般不宜直接支承在設備上不宜直接支承在設備上。(2) 距離較距離較近兩設備間的管近兩設備間的管道道，不應直接連接，應用，不應直接連接，應用45或或90彎彎接。接。(3) 管道布置時應兼顧管道布置時應兼顧電纜、照明、儀表及采暖電纜、照明、儀表及采暖通風通風等其他非工藝管等其他非工藝管四、管道間距及坡度四、管道間距及

29、坡度1. 管道間距管道間距道的布置。道的布置。d管子軸線離墻面的距離管子軸線離墻面的距離2. 管道敷設坡度管道敷設坡度 管道敷設管道敷設應有坡度，其方向一般沿流動方向應有坡度，其方向一般沿流動方向，也有相反情況。，也有相反情況。 坡度大小一般為坡度大小一般為1/1003/1000。 輸送輸送粘度大的流體介質，坡度要大一些粘度大的流體介質，坡度要大一些，可達，可達1/100。 埋地管道、敷設在地溝管道，停止生產時埋地管道、敷設在地溝管道，停止生產時積存介質不排盡時積存介質不排盡時，可不，可不設坡度。設坡度。 一般蒸汽、冷凝水、清水、冷凍水及壓縮空氣、氮氣坡度為一般蒸汽、冷凝水、清水、冷凍水及壓縮

30、空氣、氮氣坡度為1/10005/1000。五、管架和管道的安裝布置五、管架和管道的安裝布置 管架是用來管架是用來支承、固定和約束管道支承、固定和約束管道的。管架可分為的。管架可分為室外室外管架和管架和室室內內管架兩類。管架兩類。l室外管架室外管架一般由獨立的支柱或帶有衍架式形成的一般由獨立的支柱或帶有衍架式形成的管廊或管橋管廊或管橋。l室內管架不室內管架不一定另設支柱，一定另設支柱，經常利用經常利用廠房的柱子、墻面、樓板或設廠房的柱子、墻面、樓板或設備的操作平臺進行支承和吊掛。備的操作平臺進行支承和吊掛。l任何管道都任何管道都不是直接鋪設不是直接鋪設在管架梁上，而是用在管架梁上，而是用支架支承

31、或固定在支架支承或固定在支架梁上支架梁上的。的。l管架已有標準設計，按管架已有標準設計，按管架布置圖管架布置圖HG/T21623-90、H型鋼型鋼結構管架通用圖結構管架通用圖HG/T21640-2000選用。選用。l管道支（吊）架已有管道支（吊）架已有標準系列圖標準系列圖供選用。供選用。管道支架按其作用可分為四種管道支架按其作用可分為四種固定固定支架支架 用在管道上用在管道上不允許有任何位移的地方不允許有任何位移的地方。它除支撐管道的重量外，還承。它除支撐管道的重量外，還承受管道的受管道的水平作用力水平作用力。滑動滑動支架支架 只起只起支撐作用支撐作用，允許管道在平面上有，允許管道在平面上有一

32、定的位移一定的位移。導向導向支架支架 用于允許用于允許軸向位移而軸向位移而不允許不允許橫向位移橫向位移的地方。的地方。彈簧彈簧吊架吊架 當管道有當管道有垂直位移垂直位移時，以及沿時，以及沿樓板下面鋪設的管道樓板下面鋪設的管道，均可采用，均可采用彈簧彈簧吊吊架。架。一、管道在管架上的平面布置原則一、管道在管架上的平面布置原則l 較重的管道較重的管道(大直徑、液體管道等大直徑、液體管道等)應布置在靠近支柱處應布置在靠近支柱處，這樣梁，這樣梁和柱所受彎矩小，節約管架材料。和柱所受彎矩小，節約管架材料。l連接管廊連接管廊同側設備同側設備的管道布置在設備的管道布置在設備同側的外邊同側的外邊；連接管架；連

33、接管架兩側兩側的設備的設備的管道布置在公用工程管線的的管道布置在公用工程管線的左、右兩邊左、右兩邊。進出車間的原料。進出車間的原料和產品管道可根據其轉向布置在右側或左側。和產品管道可根據其轉向布置在右側或左側。l當采用雙層管架時，一般將當采用雙層管架時，一般將公用工程管道置于上層，工藝管道置公用工程管道置于上層，工藝管道置于下層于下層。有腐蝕性介質的管道應布置在下層和外側有腐蝕性介質的管道應布置在下層和外側，防止泄漏到下，防止泄漏到下面管道上，也便于發現問題和方便檢修。面管道上，也便于發現問題和方便檢修。小直徑管道可支承在大直小直徑管道可支承在大直徑管道上徑管道上，節約管架寬度，節省材料。，節

34、約管架寬度，節省材料。l管架上支管上的管架上支管上的切斷閥應布置成一排切斷閥應布置成一排，其位置應能從操作臺或管廊，其位置應能從操作臺或管廊上的人行道上進行操作和維修。上的人行道上進行操作和維修。l 高溫或低溫的管道要用管托高溫或低溫的管道要用管托，將管道從管架上升高，將管道從管架上升高0.1m，以便于保，以便于保溫。溫。l支架間的距離要適當支架間的距離要適當（見表（見表6-2） ，固定支架距離太大時，可能引，固定支架距離太大時，可能引起因熱膨脹而產生彎曲變形；活動支架距離大時，兩支架之間的管道起因熱膨脹而產生彎曲變形；活動支架距離大時，兩支架之間的管道因管道自重而產生下垂。因管道自重而產生下

35、垂。二、管道和管架的立面布置原則二、管道和管架的立面布置原則l 當當管架下方為通道管架下方為通道時，管底距車行道路路面的距離要時，管底距車行道路路面的距離要大于大于4.5m；道道路為主干道路為主干道時要大于時要大于6m；是人行道時要；是人行道時要大于大于2.2m；管廊下有泵時管廊下有泵時要要大大于于4m。l 通常使通常使同方向的兩層管道的標高同方向的兩層管道的標高相差相差1.01.6m，從總管上引出的支從總管上引出的支管比總管高或低管比總管高或低0.50.8m。在管道改變方向時要同時改變標高。在管道改變方向時要同時改變標高。大口大口徑管道需要在水平面上轉向徑管道需要在水平面上轉向時，要將它布置

36、在時，要將它布置在管架外側管架外側。l 管架下布置機泵時，其標高應符合機泵布置時的凈空要求。若操管架下布置機泵時，其標高應符合機泵布置時的凈空要求。若操作平臺下面的管道進入管道上層，則上層管道標高可根據操作平臺作平臺下面的管道進入管道上層，則上層管道標高可根據操作平臺標高來確定。標高來確定。l 裝有裝有孔板的管道孔板的管道宜布置在宜布置在管架外側管架外側，并盡量靠近柱子。，并盡量靠近柱子。自動調節自動調節閥閥可可靠近柱子布置靠近柱子布置，并用柱子固定。若管廊上層，并用柱子固定。若管廊上層沒有沒有局部平臺或人局部平臺或人行道時，需行道時，需常操作或維修的閥門和儀表常操作或維修的閥門和儀表應布置在

37、應布置在管架上層管架上層。典型設備的管道布置典型設備的管道布置6.3.1 塔的管道布置塔的管道布置1. 塔的管口方位塔的管口方位塔周圍原則上分操作區和配管區。塔周圍原則上分操作區和配管區。 操作區操作區正對道路正對道路。 梯子、人孔、閥門、梯子、人孔、閥門、儀表、安全閥、塔頂儀表、安全閥、塔頂吊柱吊柱和操作平臺布置和操作平臺布置在操作區在操作區; 塔與管廊、泵等設備塔與管廊、泵等設備的的連接管道鋪設在配連接管道鋪設在配管區內。管區內。(1) 人孔人孔布置在操作區布置在操作區，所有人孔布置，所有人孔布置在一條垂線上在一條垂線上，正對道，正對道路。注意路。注意人人(手手)孔不能設在塔盤的降液管或孔

38、不能設在塔盤的降液管或密封盤處。密封盤處。(2) 再沸器連接管口再沸器連接管口塔的出液口可布置塔的出液口可布置在角度為在角度為2 a的扇形區內的扇形區內。再沸器返回管。再沸器返回管或塔底蒸汽進口氣流不能對著液封板，最或塔底蒸汽進口氣流不能對著液封板，最好與它平行。好與它平行。(3) 回流液管口回流液管口 回流管上不需切斷回流管上不需切斷閥，可以布置在配管區內任一地方。閥，可以布置在配管區內任一地方。(4) 進料管口進料管口進料支管上設有切進料支管上設有切斷閥，斷閥，因此因此進料閥宜布置在操作區的邊緣進料閥宜布置在操作區的邊緣。(5) 塔頂蒸汽出口塔頂蒸汽出口可以可以從塔頂向上引出從塔頂向上引出

39、，也可采用也可采用內部彎管從塔內部彎管從塔頂中心引向側面頂中心引向側面，使塔頂出口蒸汽管口靠近塔頂操作平臺。，使塔頂出口蒸汽管口靠近塔頂操作平臺。(6) 儀表儀表液面計、溫度液面計、溫度計及壓力計等需要常觀測的儀表應布置在計及壓力計等需要常觀測的儀表應布置在操作區平臺上方操作區平臺上方，便于觀測。，便于觀測。2. 塔的配管塔的配管配管前應對流程圖作配管前應對流程圖作總規劃，考慮總規劃，考慮主要管主要管道走向及布置要求道走向及布置要求，儀表和調節閥的位儀表和調節閥的位置，平臺的設置及設置，平臺的設置及設備的布置要求等。備的布置要求等。 人孔人孔正對主要通道正對主要通道，人孔布，人孔布置區內不能有

40、任何管道占據。置區內不能有任何管道占據。 梯子布置在梯子布置在90與與270兩個兩個扇形區內，也不能安排管道。扇形區內，也不能安排管道。 沒有儀表和閥門的管道布置沒有儀表和閥門的管道布置在在180處扇形區內。處扇形區內。塔的立面配管：塔的立面配管： 人孔標高則取決于人孔標高則取決于安裝維修的要求。安裝維修的要求。 塔的連接管道在離開管口后應塔的連接管道在離開管口后應立即向上或向下轉彎立即向上或向下轉彎，垂直部分應垂直部分應盡量接近塔身。盡量接近塔身。 垂直管道在什么位置轉成水平，垂直管道在什么位置轉成水平，取決于管廊的高度取決于管廊的高度。 塔至管塔至管廊的管道的標高可廊的管道的標高可高于或低

41、于管廊標高高于或低于管廊標高0.50.8m。 再沸器的再沸器的管道標高取決于管道標高取決于塔底的出料口和蒸汽進口位塔底的出料口和蒸汽進口位置置。再沸器。再沸器的管道和的管道和塔頂蒸氣管道要盡量直，以減小流體阻力塔頂蒸氣管道要盡量直，以減小流體阻力。(1) 管口方位管口方位 根據管道布置需要，一般分根據管道布置需要，一般分操作操作區與配管區區與配管區兩部分。兩部分。 加料口、溫度計和視鏡等加料口、溫度計和視鏡等經常操經常操作及觀察的管口布置作及觀察的管口布置在操作區。在操作區。 排出管布置在容器底部。排出管布置在容器底部。6.3.2 容器的管道布置容器的管道布置1. 立式容器（包括反立式容器（包

42、括反應器）應器）配管區配管區操作區操作區(2)管道布置管道布置立式容器一般成排布置，可把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同操作管道一起布置在容器的相應位置相應位置，可避免錯誤操作，比較安全。，可避免錯誤操作，比較安全。2. 臥式容器臥式容器(1) 管口方位管口方位 物料進口一般物料進口一般布置在容器一端頂上布置在容器一端頂上，液體出口，液體出口在另一端的底部在另一端的底部，蒸，蒸汽出口汽出口在液體出口的頂上在液體出口的頂上；放空管放空管在容器一端頂上，在容器一端頂上，放凈口在另一端底下放凈口在另一端底下，容器向放凈口傾，容器向放凈口傾斜。斜。安全閥可設在頂部任何地方，安

43、全閥可設在頂部任何地方，最好放在有閥的管道附近最好放在有閥的管道附近，這可與閥，這可與閥共用平臺和通道。共用平臺和通道。 吹掃蒸汽進口吹掃蒸汽進口在排氣口另一側的側面在排氣口另一側的側面，可以切線方向進入，使蒸汽，可以切線方向進入，使蒸汽在罐內回轉前進。在罐內回轉前進。人孔可布置在人孔可布置在頂上、側面或封頭中心頂上、側面或封頭中心， 側面較為方便；但在框架上側面較為方便；但在框架上支承面積較大，故以布置在頂上為宜。支承面積較大，故以布置在頂上為宜。接口要靠近相連設備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，工藝、公用工程和安全閥接管盡可能組合起來并對著管架。來并對著管架。(

44、2) 管道布置管道布置 管口一般布置管口一般布置在一條直線上在一條直線上，閥門，閥門直接安裝在管口上直接安裝在管口上。6.4.3 換熱器的管道布置換熱器的管道布置1. 管口布置與流體流動方向管口布置與流體流動方向合適的合適的流動方向和管口布置流動方向和管口布置能簡化和改善換熱器管道布置。能簡化和改善換熱器管道布置。知知 (a)(b)，節約兩個，節約兩個彎頭和相應管道；彎頭和相應管道； (c)(d)，消除吸入，消除吸入管道氣袋，節約管件，改善泵吸入條件；管道氣袋，節約管件，改善泵吸入條件； (e)(f)，縮短管道，流體流動方向更為合理。，縮短管道，流體流動方向更為合理。2. 換熱器的管道布置換熱

45、器的管道布置(1) 平面配管平面配管 管箱管箱正對道路正對道路； 頂蓋頂蓋對著管廊對著管廊； 換熱器兩端和法蘭周圍換熱器兩端和法蘭周圍的的安裝和維修空間不能安裝和維修空間不能有任何障礙物。有任何障礙物。 管道要盡量短，操作、管道要盡量短，操作、維修要方便。維修要方便。 閥門、自動調節閥及儀閥門、自動調節閥及儀表表應沿操作通道，并靠應沿操作通道，并靠近換熱器布置。近換熱器布置。(2) 立面配管立面配管烏石化延遲焦化裝置配管設計圖知識改變命運,學習成就未來!6.4 管道布置圖管道布置圖管道布置圖管道布置圖（管道安裝圖或配管圖）（管道安裝圖或配管圖）表示車間內表示車間內全部管道、管全部管道、管件、閥

46、門、儀表和管架件、閥門、儀表和管架等的等的安裝位置安裝位置，管道與設備、廠房管道與設備、廠房的相互關的相互關系。系。 管道布置圖是車間內部管道布置圖是車間內部管道安裝施工的依據管道安裝施工的依據。一、管道布置圖的繪制一、管道布置圖的繪制1. 比例、圖幅及分區比例、圖幅及分區(1) 比例比例常用比例為常用比例為1:50和和1:100，復雜管道，復雜管道也可用也可用1:20或或1:25。(2) 圖幅圖幅常用常用1號或號或2號圖紙號圖紙，有時也用，有時也用0號圖紙。號圖紙。(3) 分區原則分區原則車間范圍時，可以車間范圍時，可以各工段或工序為單位各工段或工序為單位劃分區段。劃分區段。2視圖配置視圖配

47、置 一般只畫一般只畫管道和設備平面布置圖管道和設備平面布置圖，當平面布置圖不能表達清楚時，當平面布置圖不能表達清楚時，才畫才畫立面圖或剖面圖立面圖或剖面圖。 立面圖和剖面圖可與平面布置圖畫在同一張圖紙上，也可以單獨畫立面圖和剖面圖可與平面布置圖畫在同一張圖紙上，也可以單獨畫在另一張圖紙上。在另一張圖紙上。 對多層建筑，應對多層建筑，應分層繪制分層繪制管道平面布置圖。管道平面布置圖。3. 繪制管道平、立面布置圖繪制管道平、立面布置圖(1) 管道平面布置圖管道平面布置圖 用細線按比例畫出用細線按比例畫出全部設備外形輪廓全部設備外形輪廓，平臺、梯子、建筑物和構筑，平臺、梯子、建筑物和構筑物的外形、電

48、纜托架、電纜溝、儀表電纜和管道托架等。物的外形、電纜托架、電纜溝、儀表電纜和管道托架等。 畫出設備上畫出設備上連接管口位置連接管口位置； 畫出管道畫出管道。放凈線工藝氣體冷水冷水吹掃線吹掃線(2) 立面剖視圖立面剖視圖 在平面圖上在平面圖上不能表達高度方向的管道布置不能表達高度方向的管道布置情況時，可在平面圖適當情況時，可在平面圖適當部位部位垂直剖切后繪出立面剖視圖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。制。 按按比繪制例立面剖視圖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。，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。如在剖視圖下方注明相應的剖視圖名稱。如“AA”、“B一一B”、或或“11”、“22”、或或“II”、“-”、等。等。(3) 管道空視圖（管段圖）管道空視圖（管段圖） 表達一段管道及其所附表達一段管道及其所附管管件、閥門、控制點等布置件、閥門、控制點等布置情