化工管路設(shè)計(jì)

化工管路設(shè)計(jì)第1頁(yè)/共40頁(yè)

2.管路的模型設(shè)計(jì)：

（1）給人以一種直觀、真實(shí)的空間概念。（2）模型的制作過(guò)程可隨時(shí)發(fā)現(xiàn)工藝問(wèn)題。（3）為設(shè)計(jì)人員提供一個(gè)預(yù)實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)。（4）為施工人員提供實(shí)物模型，加速理解設(shè)計(jì)意圖.（5）為操作工人進(jìn)行預(yù)培訓(xùn)。第2頁(yè)/共40頁(yè)

3.管路布置圖及其說(shuō)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(shuō)明。第3頁(yè)/共40頁(yè)

4.管路設(shè)計(jì)應(yīng)充分滿(mǎn)足的條件：

（原則）1）滿(mǎn)足工藝條件；2）保證安全生產(chǎn)；3）便利操作維修；4）節(jié)約管材管件；5）布置整齊美觀。第4頁(yè)/共40頁(yè)5管道設(shè)計(jì)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）第5頁(yè)/共40頁(yè)二.管道的設(shè)計(jì)

1.管徑的計(jì)算和選擇

（1）工藝計(jì)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

第6頁(yè)/共40頁(yè)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(dòng)粘度mm2/sP100:每百米管長(zhǎng)允許壓力降，kPa

（2）圖表法根據(jù)流量、經(jīng)濟(jì)流速、查表得管徑第7頁(yè)/共40頁(yè)2.管道的規(guī)格和選材

（1）管道的規(guī)格公稱(chēng)制：公稱(chēng)壓力PN（Pg）

例如Pg=1.6,2.5MPa

公稱(chēng)直徑DN（Dg）

DN50管子57×3.5，57×4，57×3

英寸制：1/2"3/4"1"……10"第8頁(yè)/共40頁(yè)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℃。

第9頁(yè)/共40頁(yè)無(wú)縫鋼管：用于有壓力的場(chǎng)合和易燃、易爆及有害介質(zhì)。不銹鋼管：用于有壓力的場(chǎng)合，易燃、易爆場(chǎng)合，有衛(wèi)生要求的場(chǎng)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(chǎng)合。（聚氯乙烯管P.V.C.聚丙烯管..P.P.

環(huán)氧樹(shù)脂玻璃鋼管，酚醛樹(shù)脂玻璃鋼管等）有色金屬管：用于一些特殊場(chǎng)合，深冷、防腐蝕等。第10頁(yè)/共40頁(yè)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(hào)圖，比較簡(jiǎn)單的也可用1或2號(hào)圖。（2）管線：

單線法

雙線法第11頁(yè)/共40頁(yè)（3）管道尺寸表示

管道布置圖上應(yīng)標(biāo)注定位尺寸，平面定位尺寸以建筑物的軸線、設(shè)備中心線、設(shè)備管口中心線等作為基準(zhǔn)，單位為mm(單位不注）管道間距指兩管中心線尺寸

管道標(biāo)高以管底與基準(zhǔn)面（室內(nèi)地坪、裝置地坪）之間的距離，單位為m(單位不注）多層廠房中的管道標(biāo)高，可用樓板面，以相對(duì)標(biāo)高標(biāo)注。如+3.5若以管中心為基準(zhǔn)，標(biāo)高數(shù)字前加注符號(hào)CL。如CL+4.2

一般直接與設(shè)備管口聯(lián)接的管道可以不注標(biāo)高第12頁(yè)/共40頁(yè)3.管道的表示方法

（4）管道代號(hào)：

φ108×4-Zc-1011aP-T1301-80-B2A-H+3.50(EL3.5)第13頁(yè)/共40頁(yè)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第14頁(yè)/共40頁(yè)（7）管道的重疊：∫∫∫∫∫∫∫∫

（8）管道的彎折和分流：

⊙

⊙⊙1，212平面立面第15頁(yè)/共40頁(yè)4.閥件的規(guī)格及選擇

（1）閥件的規(guī)格PN（Pg）DN（Dg）（2）常用的閥件：（球閥、閘閥、截止閥、止回閥、隔膜閥、安全閥等）（3）選閥的依據(jù)：（a）流體特性（b）操作功能（c）管道尺寸（d）管道阻力（e）流體的溫度壓力（f）閥件的材質(zhì)第16頁(yè)/共40頁(yè)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(hào)比列設(shè)計(jì)階段1：33第17頁(yè)/共40頁(yè)1BA2700600400PG1004-20-4.0K1BOP.EL4.300尾氣去裝置總管，有建設(shè)單位現(xiàn)場(chǎng)接PF.EL4.1001:50第18頁(yè)/共40頁(yè)5.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。第19頁(yè)/共40頁(yè)6.管法蘭

按結(jié)構(gòu)分類(lèi)：

（1）搭焊式法蘭（2）對(duì)焊式法蘭（3）松套式法蘭（4）螺紋式法蘭按密封面分類(lèi)（1）平面法蘭（2）凹凸面法蘭（3）榫槽面法蘭（4）梯形面法蘭（5）錐面法蘭第20頁(yè)/共40頁(yè)三管道設(shè)計(jì)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(cuò)開(kāi)安裝第21頁(yè)/共40頁(yè)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(guò)人行道h≮2m，過(guò)公路≮4.5m，過(guò)鐵路≮6m。管子應(yīng)集中鋪設(shè)，尤其是穿墻或樓板。管道過(guò)墻應(yīng)開(kāi)預(yù)留孔，過(guò)墻時(shí)加套管，環(huán)隙間應(yīng)充滿(mǎn)填料。閥件及儀表的安裝高度考慮方便和安全閥門(mén)1.2m

安全閥2.2m

溫度計(jì)、壓力計(jì)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。第22頁(yè)/共40頁(yè)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(kāi)，聚氯乙烯與襯橡膠鋼管應(yīng)避開(kāi)熱管道。管道應(yīng)避免經(jīng)過(guò)電動(dòng)機(jī)或配電板上空。醇、醚、醛或烴類(lèi)液化氣在管內(nèi)流動(dòng)會(huì)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(jì)在管道上的安裝

a測(cè)溫點(diǎn)應(yīng)在流體流動(dòng)穩(wěn)定處，不應(yīng)在死角。

b熱電偶套管應(yīng)超過(guò)管中心線5-10mm，使溫度計(jì)頂端在中心處。

c測(cè)溫點(diǎn)最好在拐彎處，有較大的插入深度。第23頁(yè)/共40頁(yè)

d熱電偶應(yīng)逆流安裝、并斜交安裝，避免與管道垂直。管道鋪設(shè)應(yīng)保持一定間距和坡度，具體值見(jiàn)相關(guān)手冊(cè)管道強(qiáng)度及嚴(yán)密性（氣密性）試驗(yàn)強(qiáng)度試驗(yàn)采用液壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為1.25-1.5P（P為設(shè)計(jì)壓力），真空管強(qiáng)度為0.2MPa。

氣密性試驗(yàn)壓力為1.0-1.15P（P為設(shè)計(jì)壓力），真空管為0.1MPa，要求穩(wěn)定30min。18.管道試壓后、開(kāi)工前須進(jìn)行吹掃。19.管道涂色（參見(jiàn)有關(guān)手冊(cè)）第24頁(yè)/共40頁(yè)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(duì)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(shí)，要同儀表專(zhuān)業(yè)協(xié)商，為儀表槽架留好位置。B塔的配管（1）塔周?chē)瓌t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(tái)，配管側(cè)主要敷設(shè)管道，不設(shè)平臺(tái)。平臺(tái)是作為人孔、液面計(jì)、閥門(mén)等操作用。第25頁(yè)/共40頁(yè)（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(mén)，不要裝在狹小的裙座內(nèi)。（以防操作人員在泄漏物料時(shí)躲閃不及）（4）為使閥門(mén)關(guān)閉后不積液，管道上的閥門(mén)宜直接與塔體開(kāi)口相接。第26頁(yè)/共40頁(yè)（5）進(jìn)出料管道在同一角度有兩個(gè)以上的進(jìn)出料開(kāi)口時(shí)，不應(yīng)采用剛性連接，而應(yīng)采用柔性連接。C容器配管（1）容器底離地面較高，且有足夠距離可以安裝和操作閥門(mén)時(shí)，排出管可在容器底中心引出，但設(shè)備直徑不宜過(guò)大。（2）站在地面上操作的較高設(shè)備進(jìn)入管的敷設(shè)方法見(jiàn)下圖。第27頁(yè)/共40頁(yè)（3）臥式槽的進(jìn)出料口的位置應(yīng)分別在兩端，一般進(jìn)料在頂部，出料在底部。D泵的配管（1）吸入口管道應(yīng)盡可能短，少拐彎，并避免突然縮小管徑。（2）吸入口管道的直徑不應(yīng)小于泵的吸入口。當(dāng)泵的吸入口為水平方向，應(yīng)配置偏心異徑管，當(dāng)吸入口為垂直方向，可設(shè)置同心異徑管。（3）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(chē)后將切斷閥關(guān)閉，以免止回閥長(zhǎng)期受壓。（4）往復(fù)泵出口一般應(yīng)設(shè)安全閥，安全閥的排出口與吸入口連通。E換熱器（1）被冷凝或冷卻介質(zhì)應(yīng)有上而下。（2）管道的布置應(yīng)方便操作和不妨礙設(shè)備的檢修。第28頁(yè)/共40頁(yè)（3）再沸器有兩個(gè)升汽口時(shí)，升汽管應(yīng)對(duì)稱(chēng)布置，否則會(huì)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(cè)量?jī)x表。（5）當(dāng)板式換熱器的活動(dòng)端板側(cè)設(shè)有進(jìn)出口接管時(shí)，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(dòng)操作時(shí)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(shí)，也可選用閘閥。（4）檢修調(diào)節(jié)閥時(shí)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。第29頁(yè)/共40頁(yè)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?chē)h(huán)境散發(fā)或吸收熱量而造成能量損失。

b改善勞動(dòng)保護(hù)條件和生產(chǎn)條件。

c提高設(shè)備的防火等級(jí)。第30頁(yè)/共40頁(yè).五.管道的保溫、熱膨脹及補(bǔ)償

第31頁(yè)/共40頁(yè)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。第32頁(yè)/共40頁(yè)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?chē)諝饴饵c(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(dòng)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)。第33頁(yè)/共40頁(yè)六.管道保溫厚度的計(jì)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(jià)值之和為最小值時(shí)的保溫厚度。要求表面溫度厚度允許熱損失厚度限制溫