CHAPTER 9 管管 道道 设设 计计PIPELINE DESIGN在在药品品生生产中中,水水、蒸蒸汽汽以以及及各各种种流流体体物物料料通通常常采采用用管管道道来来输送送。管管道道布布置置是是否否合合理理,不不仅影影响响装装置置的的基基建建投投资,而而且且与与装装置置建建成成后后的的生生产、管管理理、安安全全和和操操作作费用用密密切切相相关关。因因此此,管管道道设计在制在制药工程工程设计中占有重要的地位。中占有重要的地位。管道设计的内容管道设计的内容 管道设计的基础资料管道设计的基础资料9.1概述概述 管道设计已具备的基础资料有：管道设计已具备的基础资料有：施工阶段带控制点的工艺流程图施工阶段带控制点的工艺流程图 设备一览表设备一览表 设备的平面布置图和立面布置图设备的平面布置图和立面布置图 定型设备样本或安装图定型设备样本或安装图, ,非定型设备设计简图和安装图非定型设备设计简图和安装图 物料衡算和能量衡算资料物料衡算和能量衡算资料 水、蒸汽等总管路的走向、压力等情况水、蒸汽等总管路的走向、压力等情况 建建(构构)筑物的平面布置图和立面布置图筑物的平面布置图和立面布置图 与与管管道道设设计计有有关关的的其其它它资资料料, ,如如厂厂址址所所在在地地区区的的地地质质、水文资料等。水文资料等。 9.1.1管道设计的基础资料管道设计的基础资料管道设计一般包括以下内容：管道设计一般包括以下内容： 选择选择管材管材 管路管路计计算算 管道布置管道布置设计设计 管道绝热设计管道绝热设计 管道支架设计管道支架设计 编写设计说明书编写设计说明书 9.1.2管道设计的内容管道设计的内容 公公称称压压力力和和公公称称直直径径是是管管子子、阀阀门门及及管管件件尺尺寸寸标标准准化化的两个基本参数。的两个基本参数。1.公公称称压压力力公公称称压压力力是是管管子子、阀阀门门或或管管件件在在规规定定温温度度下下的的最最大大许许用用工工作作压压力力(表表压压)。公公称称压压力力常常用用符符号号Pg表示，可分为表示，可分为12级。级。表表9-1公称压力等级公称压力等级 序号序号 1 12 23 34 45 56 67 78 89 9101011111212 公称公称 压压力力/ /kgfcm-22.52.56 6 1010 16162525 4040 6464 100100 160160 200200 250250 320320 MPa 0.250.25 0.590.59 0.980.98 1.571.57 2.452.45 3.923.92 6.286.28 9.89.8 15.715.7 19.619.6 24.524.5 31.431.4 一、一、公称公称压力和公称直径力和公称直径区别公称压力与最大压力9.2管道、阀门及管件管道、阀门及管件2.公称直径公称直径公公称称直直径径是是管管子子、阀阀门门或或管管件件的的名名义义内内直直径径，常常用用符符号号Dg表表示示，如如公公称称直直径径为为100mm可可表表示示为为Dg100。公公称称直直径径并并不不一一定定就就是是实实际际内内径径。例例如如，管管子子的的公公称称直直径径既既不不是是它它的的外外径径，也也不不是是它它的的内内径径，而而是是小小于于管管子子外外径径的的一一个个数数值值。管管子子的的公公称称直直径径一一定定，其其外外径径也也就就确确定定了了，但但内内径径随随壁壁厚而厚而变变。 区别公称直径与内外径表表9-2无缝钢管的公称直径与外径无缝钢管的公称直径与外径单位：单位：mm 公称直公称直径径 10 1520 25 32 40 50 65 80 100 125 外径外径 1418 25 32 38 455776 89 108 133 壁厚壁厚3 3 33.5 3.5 3.5 3.5 44 4 4 公称直公称直径径 150 175 200 225 250 300 350 400 450 500外径外径 159 194 219 245 273 325 377 426 480 530 壁厚壁厚 4.5 66 7 88 9 99 9 对对法法兰兰或或阀阀门门而而言言，公公称称直直径径是是指指与与其其相相配配的的管管子子的的公公称称直直径径。如如Dg100的的管管法法兰兰或或阀阀门门，指指的的是是连连接接公公称称直直径径为为100mm的管子用的管法的管子用的管法兰兰或或阀门阀门。各各种种管管路路附附件件的的公公称称直直径径一一般般都都等等于于其其实际实际内径内径。 l 钢钢管管钢管包括焊接钢管包括焊接(有缝有缝)钢管和无缝钢管两大类。钢管和无缝钢管两大类。 焊焊接接钢钢管管：通通常常由由碳碳钢钢板板卷卷焊焊而而成成，以以镀镀锌锌管管较较为为常常见见。焊焊接接钢钢管管的的强强度度低低，可可靠靠性性差差，常常用用作作水水、压压缩空气、蒸汽、冷凝水等流体的输送管道。缩空气、蒸汽、冷凝水等流体的输送管道。 无无缝缝钢钢管管可可由由普普通通碳碳素素钢钢、优优质质碳碳素素钢钢、普普通通低低合合金金钢钢、合合金金钢钢等等的的管管坏坏热热轧轧或或冷冷轧轧(冷冷拨拨)而而成成，其其中中冷冷轧轧无无缝缝钢钢管管的的外外径径和和壁壁厚厚尺尺寸寸较较热热轧轧的的精精确确。无无缝缝钢钢管管品品质质均均匀匀、强强度度较较高高，常常用用于于高高温温、高高压压以以及及易易燃、易爆和有毒介质的输送。燃、易爆和有毒介质的输送。1.常用管子常用管子9.2.2管道管道l 有色金属管有色金属管在在药药品品生生产产中中，铜铜管管和和黄黄铜铜管管、铅铅管管和和铅铅合合金金管管、铝管和铝合金管都是常用的有色金属管。铝管和铝合金管都是常用的有色金属管。 铜铜管和黄管和黄铜铜管可用作管可用作换热换热管或真空管或真空设备设备的管道的管道 铅铅管和管和铅铅合金管可用来合金管可用来输输送送1565%的硫酸的硫酸 铝铝管管和和铝铝合合金金管管可可用用来来输输送送浓浓硝硝酸酸、甲甲酸酸、醋醋酸酸等等物料。物料。 ？1.常用管子常用管子非金属管非金属管无机非金属管无机非金属管有机非金属管有机非金属管 橡胶管、聚丙橡胶管、聚丙烯管、硬聚氯乙烯管、硬聚氯乙烯管、聚四氟乙烯管、聚四氟乙烯管、耐酸酚醛烯管、耐酸酚醛塑料管、不透性塑料管、不透性石墨管等石墨管等玻璃管、搪玻玻璃管、搪玻璃管、玻璃钢璃管、玻璃钢管、陶瓷管等管、陶瓷管等1.常用管子常用管子 卡卡套套连连接接 常常用用于于小小直直径径(40mm)管管道道、阀阀门门及及管管件件间间的的连连接接，具具有有连连接接简简单单、拆拆装装方方便便等等优优点点，常用于仪表、控制系统等管道的连接。常用于仪表、控制系统等管道的连接。 螺螺纹纹连连接接 常常用用于于小小直直径径(550mm)低低压压钢钢管管或或硬硬聚聚氯氯乙乙烯烯管管道道、管管件件、阀阀门门间间的的连连接接。具具有有连连接接简简单单、拆拆装装方方便便、成成本本较较低低等等优优点点, ,但但连连接接的的可可靠靠性性较较差差, ,螺螺纹纹连连接接处处易易发发生生渗渗漏漏, ,因因而而不不宜宜用用作作易易燃、易爆和有毒介质输送管道之间的连接。燃、易爆和有毒介质输送管道之间的连接。2.管道管道连接接焊焊接接 药药品品生生产产中中最最常常用用的的一一种种管管道道连连接接方方法法，具具有有施施工工方方便便、连连接接可可靠靠、成成本本较较低低的的优优点点。凡凡是是不不需需要要拆拆装装的的地地方方，应应尽尽可可能能采采用用焊焊接接。所所有有的的压压力力管管道道，如如煤煤气气、蒸蒸汽汽、空空气气、真真空空等等管管道道应尽量采用焊接。应尽量采用焊接。 法法兰兰连连接接常常用用于于大大直直径径、密密封封性性要要求求高高的的管管道道连连接接, ,也也可可用用于于玻玻璃璃管管、塑塑料料管管、阀阀门门、管管件件或或设设备备之之间间的的连连接接。法法兰兰连连接接的的优优点点是是连连接接强强度度高高, ,密封性能好，拆装比较方便。缺点是成本较高。密封性能好，拆装比较方便。缺点是成本较高。2.管道管道连接接 承承插插连连接接常常用用于于埋埋地地或或沿沿墙墙敷敷设设的的给给排排水水管管, ,如如铸铸铁铁管管、陶陶瓷瓷管管、石石棉棉水水泥泥管管等等与与管管或或管管件件、阀阀门门之之间间的的连连接接。连连接接处处可可用用石石棉棉水水泥泥、水水泥泥砂砂浆浆等等封封口口, ,用用于于工工作作压压力力不不高高于于0.3MPa、介介质质温温度不高于度不高于60的场合。的场合。 卡卡箍箍连连接接该该法法是是将将金金属属管管插插入入非非金金属属软软管管，并并在在插插入入口口外外，用用金金属属箍箍箍箍紧紧，以以防防介介质质外外漏漏。卡卡箍箍连连接接具具有有拆拆装装灵灵活活、经经济济耐耐用用等等优优点点，常常用用于临时装置或洁净物料管道的连接。于临时装置或洁净物料管道的连接。 2.管道管道连接接 管管道道的的安安装装都都是是在在常常温温下下进进行行的的，而而在在实实际际生生产产中中被被输输送送介介质质的的温温度度通通常常不不是是常常温温，此此时时，管管道道会会因因温温度度变变化化而而产产生生热热胀胀冷冷缩缩。当当管管道道不不能能自自由由伸伸缩缩时时，其其内内部部将将产产生生很很大大的的热热应应力力。管管道道的的热热应应力力与与管管子子的的材材质质及及温温度度变变化化有有关关，而而与与管管道道长长度度无无关关。所所以以，不不能能因因为为管子短而忽管子短而忽视热应视热应力。力。 为为减减弱弱或或消消除除热热应应力力对对管管道道的的破破坏坏作作用用，在在管管道道布布置时应考虑相应的热补偿措施。置时应考虑相应的热补偿措施。3.管道的管道的热补偿 一一般般情情况况下下，管管道道布布置置应应尽尽可可能能利利用用管管道道自自然然弯弯曲曲时时的的弹弹性性来来实实现现热热补补偿偿，即即采采用用自自然然补补偿偿。有有热补偿热补偿作用的自然弯曲管段又称作用的自然弯曲管段又称为为自然自然补偿补偿器。器。 (a)L形补偿器形补偿器(b)Z形补偿器形补偿器 注意热胀注意热胀冷缩两种冷缩两种3.管道的管道的热补偿 若若使使用用温温度度低低于于100或或公公称称直直径径不不超超过过50mm的的管管道，一般可不考虑热补偿。道，一般可不考虑热补偿。 表表9-3可不装补偿器的最大直管长度可不装补偿器的最大直管长度 热水水/0C 60 70 80 90 95 100 110 120 130 140 143 151 158 164 170 175 179 183 蒸汽蒸汽/kPa49 98 176.4 264.6 294 392 490 588 686 784 882 980 管管长/m65 57 50 45 42 40 37 32 30 27 27 27 25 25 24 24 24 24 3.管道的管道的热补偿当当自自然然补补偿偿不不能能满满足足要要求求时时，应应考考虑虑采采用用补补偿偿器器补补偿偿。补偿补偿器的种器的种类类很多。很多。(a)U形形(b)波形波形(单波波)图9-2常用常用补偿器器3.管道的管道的热补偿l 彻彻底底除除锈锈后后的的管管道道表表层层应应涂涂红红丹丹底底漆漆两两道道，油漆一道。油漆一道。 l 需需保保温温的的管管道道应应在在保保温温前前涂涂红红丹丹底底漆漆两两道道，保温后再在外表面上油漆一道。保温后再在外表面上油漆一道。 l 敷敷设设于于地地下下的的管管道道应应先先涂涂冷冷底底子子油油一一道道，再涂再涂沥沥青一道，然后填土。青一道，然后填土。 l 不不锈钢锈钢或塑料管道不需涂漆。或塑料管道不需涂漆。4.管道油漆及管道油漆及颜色色表表9-4常见管道油漆颜色常见管道油漆颜色 介质介质 颜色颜色 介质介质 颜色颜色 一次用水一次用水深绿色深绿色冷冻盐水冷冻盐水银灰色银灰色 二次用水二次用水浅绿色浅绿色压缩空气压缩空气 深蓝色深蓝色清下水清下水淡蓝色淡蓝色真空真空 黄色黄色 酸性下水酸性下水黑色黑色 物料物料 深灰色深灰色蒸汽蒸汽 白点红圈色白点红圈色排气排气黄色黄色 冷凝水冷凝水白色白色 油管油管 橙黄色橙黄色软水软水 翠绿色翠绿色 生活污水生活污水 黑色黑色 污下水污下水黑色黑色 4.管道油漆及管道油漆及颜色色 安安装装完完成成后后的的管管道道需需进进行行强强度度及气密性及气密性试验试验。 5.管道管道验收收u水水压试验压试验 u气密性气密性试验 水水压压试试验验压压力力可可根根据据管管子子和和管管路路附附件件的的公公称称压压力力按按表表9-5中的数据选取。中的数据选取。表表9-5管子的公称压力管子的公称压力Pg和试验压力和试验压力Ps单位：单位：MPa Pg Ps Pg Ps Pg Ps 0.5 1.57 2.35 12.75 19.120.10.22.45 3.73 15.69 23.54 0.25 0.393.92 5.88 19.61 29.42 0.390.59 6.289.4124.52 37.270.59 0.887.85 11.77 31.38 47.07 0.981.479.81 14.71注意水压试验压力高于公称压力注意水压试验压力高于公称压力5.管道管道验收收操操作作温温度度高高于于200oC的的钢钢制制中中、低低压压管管路路，试试验压验压力可按下式力可按下式计计算算(9-1)式中式中Ps水水压试验压压试验压力，力，MPa；P设计压设计压力，力，MPa； 试验试验温度下材料的温度下材料的许许用用应应力，力，MPa； t设计设计温度下材料的温度下材料的许许用用应应力，力，MPa。5.管道管道验收收 操操作作温温度度高高于于200oC的的钢钢制制高高压压管管路路，试试验验压压力可按下式计算力可按下式计算(9-2)真真空空管管路路及及管管件件，水水压压试试验验压压力力可可取取0.2MPa进进行试验。行试验。5.管道管道验收收 水水压压试试验验合合格格后后，方方可可进进行行气气密密性性试试验验。试试验验时时，首首先先将将空空气气压压力力缓缓慢慢升升高高至至设设计计压压力力并并保保持持10分分钟钟，然然后后在在可可能能泄泄漏漏处处涂涂上上肥肥皂皂水水检检漏漏，符符合合要要求求后后再再将将空空气气压压力力升升高高至至试试验验压压力力进行试验。进行试验。 5.管道管道验收收常用阀门常用阀门 阀门选择阀门选择 9.2.3阀门(1)旋旋塞塞阀阀 具具有有结结构构简简单单、启启闭闭方方便便快快捷捷、流流动动阻阻力力较较小小等等优优点点。旋旋塞塞阀阀常常用用于于温温度度较较低低、粘粘度度较较大大的的介介质质以以及及需需要要迅迅速速启启闭闭的的场场合合，但但一一般般不不适适用用于于蒸蒸汽汽和和温温度度较较高高的的介介质质。由由于于旋旋塞塞很很容容易易铸铸上上或或焊焊上上保保温温夹夹套套，因因此此可可用用于于需需要要保保温温的的场场合合。此此外外，旋旋塞塞阀阀配配上上电电动动、气气动动或或液液压压传传动动机构后，可机构后，可实现实现遥控或自控。遥控或自控。图图9-3旋塞阀旋塞阀1.常用常用阀门(2)球球阀阀内内有有一一可可绕绕自自身身轴轴线线作作900旋旋转转的的球球形形阀阀瓣瓣, ,阀阀瓣瓣内内设设有有通通道道。球球阀阀结结构构简简单单, ,操操作作方方便便, ,旋旋转转900即即可可启启闭闭。球球阀阀的的使使用用压压力力比比旋旋塞塞阀阀高高, ,密密封封效效果果较较好好, ,且且密密封封面面不不易易擦擦伤伤, ,可可用用于于浆浆料料或或粘粘稠稠介介质质，不不适适用用于于含含固体的物料。固体的物料。 图图9-4球阀球阀 1.常用常用阀门图图9-5闸阀闸阀(3)闸闸阀阀 内内有有一一与与介介质质的的流流动动方方向向相相垂垂直直的的平平板板阀阀心心，利利用用阀阀心心的的升升起起或或落落下下可可实实现现阀阀门门的的启启闭闭。其其优优点点是是不不改改变变流流体体的的流流动动方方向向，因因而而流流动动阻阻力力较较小小。闸闸阀阀主主要要用用作作切切断断阀阀，常常用用作作放放空空阀阀或或低低真真空空系系统统阀阀门门。闸闸阀阀一一般般不不用用于于流流量量调调节节，也也不不适适用用于于含含固固体体杂杂质质的的介介质质。缺缺点是密封面易磨点是密封面易磨损损，且不易修理。，且不易修理。 1.常用常用阀门图9-6截止截止阀阀 (4)截截止止阀阀 其其阀阀座座与与流流体体的的流流动动方方向向垂垂直直，流流体体向向上上流流经经阀阀座座时时要要改改变变流流动动方方向向，因因而而流流动动阻阻力力较较大大。截截止止阀阀结结构构简简单单，调调节节性性能能好好，常常用用于于流流体体的的流流量量调调节节，但但不不宜宜用用于于高高粘粘度度或或含含固固体体颗颗粒粒的的介介质质，也也不不宜宜用用作作放放空空阀阀或或低低真空系真空系统阀门统阀门。 注注意意有有流流向向1.常用常用阀门摇板式止回阀摇板式止回阀 升降式止回阀升降式止回阀 (5)止止回回阀阀内内有有一一圆圆盘盘或或摇摇板板，当当介介质质顺顺流流时时，阀阀盘盘或或摇摇板板即即升升起起打打开开；当当介介质质倒倒流流时时，阀阀盘盘或或摇摇板板即即自自动动关关闭闭。因因此此，止止回回阀阀是是一一种种自自动动启启闭闭的的单单向向阀阀门门，用用于于防防止止流流体体逆逆向向流流动动的的场场合合，如如在在离离心心泵泵吸吸入入管管路路的的入入口口处处常常装装有有止止回回阀阀。止止回回阀阀一一般般不不宜宜用用于于高粘度或含固体颗粒的介质。高粘度或含固体颗粒的介质。1.常用常用阀门(6)疏水疏水阀阀疏疏水水阀阀的的作作用用是是自自动动排排除除设设备备或或管管道道中中的的冷冷凝凝水水、空空气气及及其其它它不不凝凝性性气气体体，同同时时又又能能阻阻止止蒸蒸汽汽的的大大量量逸逸出出。因因此此，凡凡需需蒸蒸汽汽加加热热的的设备设备以及蒸汽管道等都以及蒸汽管道等都应应安装疏水安装疏水阀阀。 1.常用常用阀门 生产中常用的圆盘式疏水阀如图所示。生产中常用的圆盘式疏水阀如图所示。(a)关闭关闭(b)开启开启图图9-8圆盘式疏水阀圆盘式疏水阀1.常用常用阀门 除除冷冷凝凝水水直直接接排排入入环环境境外外, ,疏疏水水阀阀前前后后都都应应设设置置切切断断阀阀。切切断断阀阀首首先先应应选选用用闸闸阀阀, ,其其次次是是选选用用截截止止阀阀。疏疏水水阀阀与与前前切切断断阀阀之之间间应应设设过过滤滤器器, ,以以防防水水垢垢等等脏脏物物堵堵塞塞疏疏水水阀阀。疏水。疏水阀阀常成常成组组布置布置, ,如如图图所示。所示。 (a) 回收冷凝水回收冷凝水 (b) 不回收冷凝水不回收冷凝水 图图9-9 疏水阀的成组布置疏水阀的成组布置1.常用常用阀门(7)减减压压阀阀内内设设膜膜片片、弹弹簧簧、活活塞塞等等敏敏感感元元件件，利利用用敏敏感感元元件件的的动动作作可可改改变变阀阀瓣瓣与与阀阀座座的的间间隙隙，从而达到自从而达到自动动减减压压的目的。的目的。减减压压阀阀仅仅适适用用于于蒸蒸汽汽、空空气气、氮氮气气、氧氧气气等等清清净净介介质质的的减减压压, ,但但不不能能用用于于液液体体的的减减压压。此此外外, ,在在选选用用减减压压阀阀时时还还应应注注意意其其减减压压范范围围，不不能能超超范范围围使用。使用。 1.常用常用阀门 减压阀一般都成组布置，图减压阀一般都成组布置，图9-10为蒸汽减压阀的成为蒸汽减压阀的成组布置图。组布置图。图图9-10蒸汽减压阀的成组布置蒸汽减压阀的成组布置1-疏水阀疏水阀;2-闸阀闸阀;3-Y形过滤器形过滤器;4-异径管异径管;5-减压阀减压阀;6-弹簧式安全弹簧式安全阀阀1.常用常用阀门(8)安全安全阀阀安安全全阀阀内内设设有有自自动动启启闭闭装装置置。当当设设备备或或管管道道内内的的压压力力超超过过规规定定值值时时阀阀即即自自动动开开启启以以泄泄出出流流体体, ,待待压压力力回回复复后后阀阀又又自自动动关关闭闭, ,从从而而达达到到保保护护设设备备或或管管道道的的目目的。的。安全安全阀阀的种的种类类很多，以很多，以弹弹簧式安全簧式安全阀阀最最为为常用。常用。当流体可直接排放到大气中当流体可直接排放到大气中时时，可，可选选用全启式安全用全启式安全阀阀；若流体不允；若流体不允许许直接排放，直接排放，则应选则应选用封用封闭闭式安全式安全阀阀，将流体排放到，将流体排放到总总管中。管中。 1.常用常用阀门 一般情况下，阀门可按以下步骤进行选择：一般情况下，阀门可按以下步骤进行选择：(1)选择阀门材质。选择阀门材质。 (2)确定阀门的公称压力。确定阀门的公称压力。(3)选选择择密密封封面面材材质质。密密封封面面材材质质的的最最高高使使用用温温度应高于工作温度。度应高于工作温度。 (4)确定阀门的公称直径。确定阀门的公称直径。(5)选择阀门的连接形式。选择阀门的连接形式。(6)确定阀门的类别、结构形式和型号。确定阀门的类别、结构形式和型号。 2.阀门选择 管管件件是是管管与与管管之之间间的的连连接接部部件件，延延长长管管路路、连连接接支支管管、堵堵塞塞管管道道、改改变变管管道道直直径径或或方方向向等等均均可可通通过过相相应应的的管管件件来来实实现现，如如利利用用法法兰兰、活活接接头头、内内牙牙管管等等管管件件可可延延长长管管路路，利利用用各各种种弯弯头头可可改改变变管管路路方方向向，利利用用三三通通或或四四通通可可连连接接支支管管，利利用用异异径径管管(大大小小头头)或或内内外外牙牙(管管衬衬)可可改改变管径，利用管帽或管堵可堵塞管道等。变管径，利用管帽或管堵可堵塞管道等。 9.2.4管件管件(a)450弯弯头头(b)900弯弯头头(c)回弯回弯头头 (b)(b) (c)(c) (d)三通三通 (e)四通四通(f)异径管异径管9.2.4管件管件(g)管帽管帽(h)管塞管塞(i)法法兰 (j)内牙管内牙管(k)内外内外牙牙 (l)活接活接头头 图9-11常用管件常用管件9.2.4管件管件一、化工车间管道布置设计的任务一、化工车间管道布置设计的任务 1 1、确定车间中各个设备的管口方位和与之相连接、确定车间中各个设备的管口方位和与之相连接的管段的接口位置。的管段的接口位置。 2 2、确定管道的安装连接和铺设、支承方式。、确定管道的安装连接和铺设、支承方式。 3 3、确定各管段（包括管道、管件、阀门及控制仪、确定各管段（包括管道、管件、阀门及控制仪表）在空间的位置。表）在空间的位置。 4 4、画出管道布置图，表示出车间中所有管道在平、画出管道布置图，表示出车间中所有管道在平面、立面的空间位置，作为管道安装的依据。面、立面的空间位置，作为管道安装的依据。 5 5、编制管道综合材料表，包括管道、管件、阀门、编制管道综合材料表，包括管道、管件、阀门、型钢等到的材质、规格和数量。型钢等到的材质、规格和数量。9.3 9.3 管道布置设计管道布置设计二、化工车间管道布置设计的要求二、化工车间管道布置设计的要求 化工车间管道布置应符合下列要求：化工车间管道布置应符合下列要求： 1 1、符合生产工艺流程的要求，并能满足生产要求；、符合生产工艺流程的要求，并能满足生产要求； 2 2、便于操作管理，并能保证安装生产；、便于操作管理，并能保证安装生产； 3 3、便于管道的安装和维护；、便于管道的安装和维护； 4 4、要求整齐美观，并尽量节约材料和投资。、要求整齐美观，并尽量节约材料和投资。三、化工车间管道布置应注意的问题三、化工车间管道布置应注意的问题 1 1、安全问题：易燃、易爆、有毒、腐蚀性管道、安全问题：易燃、易爆、有毒、腐蚀性管道不得铺设在生活间、楼梯、走廊和门等处，这些不得铺设在生活间、楼梯、走廊和门等处，这些管道上还应设置安全阀、防爆膜、阻水器和水封管道上还应设置安全阀、防爆膜、阻水器和水封等防火防爆装置，并应将放空管引至指定地点或等防火防爆装置，并应将放空管引至指定地点或高过屋面高过屋面2m2m以上。以上。 2 2、有腐蚀性管道，不得铺设在通道上空和并列、有腐蚀性管道，不得铺设在通道上空和并列管线的上方或内则。管线的上方或内则。 3 3、管道铺设时应有一定的坡度，坡度方向一般是、管道铺设时应有一定的坡度，坡度方向一般是沿物流的方向，坡度一般为沿物流的方向，坡度一般为1/1005/10001/1005/1000。粘度。粘度小的液体物料管道可取小的液体物料管道可取5/10005/1000左右，含固体的物左右，含固体的物料管道可取料管道可取1/1001/100左右。左右。 4 4、真空管线尽量短，尽量减少弯头和阀门，以降、真空管线尽量短，尽量减少弯头和阀门，以降低阻力，达到更高的真空度。低阻力，达到更高的真空度。 5 5、管道应尽量集中布置在公用管架上，平行走直、管道应尽量集中布置在公用管架上，平行走直线，少拐弯，少交叉，不妨碍门窗开启和设备、线，少拐弯，少交叉，不妨碍门窗开启和设备、阀门及管件的安装维修，并列管道的阀门应尽量阀门及管件的安装维修，并列管道的阀门应尽量错开排列。错开排列。6 6、支管多的管道应布置在并行管线的外侧，引出支、支管多的管道应布置在并行管线的外侧，引出支管时，气体管道应从上方引出，液体管道应从下方管时，气体管道应从上方引出，液体管道应从下方引出，管道应尽量避免出现引出，管道应尽量避免出现“气袋气袋”、“口袋口袋”和和“盲肠盲肠”。7 7、管道应尽量沿墙面铺设，或布置在固定在墙上的、管道应尽量沿墙面铺设，或布置在固定在墙上的架管上，管道与墙面之间的距离以能容纳管件、阀架管上，管道与墙面之间的距离以能容纳管件、阀门及方便安装维修为原则。门及方便安装维修为原则。8 8、管管道道穿穿过过墙墙壁壁和和楼楼板板时时，应应在在墙墙面面和和楼楼板板上上预预埋埋一一个个直直径径在在套套，让让管管线线穿穿过过套套管管，防防止止管管道道移移动动或或振振动动时时对对墙墙面面或或楼楼板板造造成成损损坏坏。套套管管应应高高出出楼楼板、平台表面板、平台表面50mm50mm。9 9、为为了了安安装装和和操操作作方方便便，管管道道上上的的阀阀门门和和仪仪表表的的布布置高度可以参考以下数据：置高度可以参考以下数据： 阀门（包括球阀、截止阀、闸阀）阀门（包括球阀、截止阀、闸阀）1.21.6m1.21.6m 安全阀安全阀 2.2m2.2m 温度计、压力计温度计、压力计 1.41.6m1.41.6m1010、为为了了方方便便管管道道的的安安装装、检检修修及及防防止止变变形形后后碰碰撞撞，管管道道间间应应保保持持一一定定的的间间距距。阀阀门门、法法兰兰应应尽尽量量错错开排列，以减小间距。开排列，以减小间距。1111、架架空空管管道道与与地地面面的的距距离离除除符符合合工工艺艺要要求求外外，还还应应便便于于操操作作和和检检查查。管管道道跨跨道道通通道道时时，最最低低点点离离地地：通通过过人人行行道道时时不不小小于于2 2 m m；通通过过公公路路时时不不小小于于4.5m4.5m；通通过过铁铁路路时时不不小小于于6m6m；通过厂区高主要交通干线时离地通过厂区高主要交通干线时离地5m5m。1212、直直接接埋埋地地或或管管沟沟中中铺铺设设的的管管道道通通过过道道路路时时应加套管等加以保护。应加套管等加以保护。1313、为为了了防防止止介介质质在在管管内内流流动动产产生生静静电电聚聚集集而而发发生生危危险险，易易然然、易易爆爆介介质质的的管管道道应应采采取取接接地措施，以保证安全生产。地措施，以保证安全生产。1414、长长距距离离输输送送蒸蒸汽汽或或其其他他热热物物料料的的管管道道，应应考考虑虑热热补补偿偿问问题题，如如在在两两个个固固定定支支架架之之间间设设置补偿器和滑动支架。置补偿器和滑动支架。1515、玻玻璃璃管管等等脆脆性性材材料料管管道道的的外外面面最最好好用用塑塑料料薄薄膜膜包包裹裹，避避免免管管道道破破裂裂时时溅溅出出液液体体，发发出出意意外。外。1616、为为了了避避免免发发生生电电化化学学腐腐蚀蚀，不不锈锈钢钢管管道道不不宜宜与与碳碳钢钢管管道道直直接接接接触触，要要采采用用胶胶垫垫隔隔离离等等措措施。施。1717、管道与阀门一般不宜直接支承在设备上。、管道与阀门一般不宜直接支承在设备上。1818、距距离离较较近近的的两两设设备备间间的的连连接接管管道道，不不应应直直连，应用连，应用4545。或。或9090。弯接。弯接。1919、管管道道布布置置时时应应兼兼顾顾电电缆缆、照照明明、仪仪表表及及采采暖通风等到其他非工艺管道的布置。暖通风等到其他非工艺管道的布置。四、管架和管道的安装四、管架和管道的安装 管管架架是是用用来来支支承承、固固定定和和约约束束管管道道的的。管管架架可可分分为为室室外外管管架架和和室室内内管管架架两两类类。管管道道支支架架（管管卡卡、支支架架、吊吊架架）已已有有标标准准设设计计，按按管管架架通通用用系系列列选用。选用。 管道支架按其作用分为四种：管道支架按其作用分为四种：1 1、固定支架、固定支架 用在管道上不允许有任何位移的地方。用在管道上不允许有任何位移的地方。2 2、滑滑动动支支架架 滑滑动动支支架架只只起起支支撑撑作作用用，允允许许管管道道在在平面上一定位移。平面上一定位移。3 3、导导向向支支架架 用用于于允允许许轴轴向向位位移移而而不不允允许许横横向向位位移移的地方。的地方。4 4、弹簧吊架、弹簧吊架 用于管道有垂直位移。用于管道有垂直位移。一、管道在管架的平面布置原则一、管道在管架的平面布置原则 1 1、较较重重的的管管道道（大大直直径径、液液体体管管道道等等）就就布布置置在在靠靠近近支支柱柱处处，这这样样梁梁和和柱柱所所受受弯弯矩矩小小，节约管架材料。节约管架材料。 2 2、连连接接管管廊廊同同侧侧设设备备的的管管道道布布置置在在设设备备同同侧侧的的外外边边；连连接接管管架架两两侧侧的的设设备备的的管管道道布布置置在在公用工程管线的左、右两边。公用工程管线的左、右两边。 3 3、当当采采用用双双层层管管架架时时，一一般般将将公公用用工工程程管管道道置于上层，工艺管道置于下层。置于上层，工艺管道置于下层。4 4、管管架架上上支支管管上上切切断断阀阀应应布布置置成成一一排排，其其位位置置应应能能从从操操作作台台或或管管廊廊上上的的人人行行道道貌貌岸岸然然上上进进行行操作和维修。操作和维修。 5 5、高高温温或或低低温温的的管管道道要要用用管管托托，将将管管道道从从管管架架上升高上升高0.1m0.1m，以便于保温。，以便于保温。 6 6、支支架架间间的的距距离离要要适适当当，固固定定支支架架距距离离太太大大时时，可可能能引引起起因因热热膨膨胀胀而而产产生生弯弯曲曲变变形形；活活动动支支架架距距离离大大时时，两两支支架架之之间间的的管管道道因因管管道道自自重重而而产产生下垂。见下表生下垂。见下表表表6 61 1管道支架间距管道支架间距公称通径/毫米固定支架最大间距/m活动支加最大间距/mTI形补偿器L形补偿器保温 不保温长边短边20253240508010012515020025030035040030354550606570809010011513514515182024303030302.02.53.03.55.05.06.06.04.04.55.56.06.56.511.012.013.015.017.019.021.021.02.02.53.03.54.06.06.57.59.012.014.016.018.019.0二、管道和管架的立面布置原则二、管道和管架的立面布置原则 1 1、当当管管架架下下方方为为通通道道时时，管管底底距距车车行行道道路路路路面面的的距距离离要要大大于于4.5m4.5m；道道路路为为主主干干道道时时要要大大于于6m6m；是是人人行行道道时时要要大大于于2.2m2.2m；管管廊廊下有泵时要大于下有泵时要大于4m4m。2 2、通通常常使使用用方方向向的的两两层层管管道道的的标标高高相相差差1.01.6m,1.01.6m,从从总总管管上上引引出出的的支支管管比比总总高高或或低低0.50.8m0.50.8m。在在管管道道改改变变方方向向要要同同时时改改变变标标高高。大大口口径径管管道道需需要要在在水水平平面面上上转转向向时时，要将它布置在管架最外侧。要将它布置在管架最外侧。3 3、管管架架下下布布置置机机泵泵时时，其其标标高高应应符符合合机机泵泵布布置置时时的的净净空空要要求求。若若操操作作平平台台下下面面的的管管道道进进入入管管道道 上上层层，则则上上层层管管道道道道标标可可根根据据操操作作平平台台标标高来确定。高来确定。4 4、装装有有孔孔板板的的管管道道宜宜布布置置在在管管架架外外侧侧，并并尽尽量量靠靠近近柱柱子子。自自动动调调节节阀阀可可靠靠近近柱柱子子布布置置，并并用用柱柱子子固固定定。若若管管廊廊上上层层设设有有局局部部平平台台或或人人行行道道时时，需需常常操操作作或或维维修修的的阀阀门门和和仪仪表表宜宜布布置置在在管管架上层。架上层。常见设备的管道布置（自学）常见设备的管道布置（自学）第四节第四节 管道布置图管道布置图 管道布置图又称为管道安装图或配管图，管道布置图又称为管道安装图或配管图，它是车间内部管道安装施工的依据。管道布置它是车间内部管道安装施工的依据。管道布置图包括一组平立面剖视图，有关尺寸及方位等图包括一组平立面剖视图，有关尺寸及方位等内容。一般的管道布置图是在平面图上画出全内容。一般的管道布置图是在平面图上画出全部管道、设备、建筑物或构筑物的简单轮廓、部管道、设备、建筑物或构筑物的简单轮廓、管件阀门、仪表控制点及有关的定位尺寸，只管件阀门、仪表控制点及有关的定位尺寸，只有在平面图上不能清楚地表达管道情况时，才有在平面图上不能清楚地表达管道情况时，才酌情绘制部分立面图、剖视图或向视图。酌情绘制部分立面图、剖视图或向视图。一、管道及附件的常用画法一、管道及附件的常用画法 1 1、管道与管件、管道与管件 管管道道布布置置图图中中的的主主要要物物料料 管管道道一一般般用用粗粗实实单单线线画画出出，其其他他对对管管道道用用中中粗粗实实线线画画出出。对对在在直直径径或或重重要要管管道道，可可以以用用中中粗粗实实线线绘绘制制。管管道道的的不不同同连连接接方方式式一一般般可可不不一一一一画画出出，只只在在管管道道布布置置的的适适当当地地方方，或或者者在在文件中统一说明。必要时可按文件中统一说明。必要时可按图图6-116-11所示的形式绘制。所示的形式绘制。管道转折而改变走向时，可按管道转折而改变走向时，可按图图612所示所示的形式绘制。的形式绘制。 当上下或前后两根管道交叉，致使其投影相交时，可用当上下或前后两根管道交叉，致使其投影相交时，可用两种方法表示，一种是将下方（或后方）被遮住的管道投两种方法表示，一种是将下方（或后方）被遮住的管道投影在交叉断开影在交叉断开 见图见图6-136-13（a a） ；另一种方法是将上方（前方）的管道投影在交叉处断裂另一种方法是将上方（前方）的管道投影在交叉处断裂 见图见图6-136-13（b b） ，并画出断裂符号。，并画出断裂符号。 若许多管道处在同一平面上，则其垂直面上这些管道的投影将会重叠。若许多管道处在同一平面上，则其垂直面上这些管道的投影将会重叠。此时，为了清楚表达每一条管道，可以依此前方（或上方）的管道投影断此时，为了清楚表达每一条管道，可以依此前方（或上方）的管道投影断裂，并画出断裂符号，而将后方（或下方）的管道投影在断裂符号处断开裂，并画出断裂符号，而将后方（或下方）的管道投影在断裂符号处断开 见图见图6 61414（a a） 。对于多根平行管道的重叠投影，一般可在各自投影的。对于多根平行管道的重叠投影，一般可在各自投影的断开断开 或断裂处注写字母或断裂处注写字母 见图见图6 61414（b b） ，以便识别。，以便识别。 管道布置图中的管件通常用符号表示管道布置图中的管件通常用符号表示. .这些符号与带控这些符号与带控制点的流程图上所用的基本相同制点的流程图上所用的基本相同. .常见的管件符号常见的管件符号见图见图6 61515。2 2、阀门阀门 管管道道上上的的阀阀门门也也是是用用简简单单的的图图形形和和符符号号来来表表示示，其其图图形形符符号号工工艺艺流流程程图图的的画画法法相相同同。一一般般在在视视图图上上表表示示出出阀阀门门的的手手轮轮安安装装方方向向，并并画画出出主主阀阀所所带带的的旁旁路路阀阀。常常见见的的阀阀门门符符号号见图见图6 61616。3 3、管道支架、管道支架 管管道道支支架架的的位位置置一一般般是是用用符符号号在在管管道道平平面面图图上上表表示示出出来来，其其规规定定符符号号见图见图6 61717。二、二、视图的配置与画法视图的配置与画法 管道布置图一般只画管道和设备的管道布置图一般只画管道和设备的平面布置图，只有当平面布置图不能完平面布置图，只有当平面布置图不能完全表达清楚时，才画出其立面图或剖面全表达清楚时，才画出其立面图或剖面图。立面图和剖面图可以与平面布置图图。立面图和剖面图可以与平面布置图画在同一张图纸上，也可以单独画在另画在同一张图纸上，也可以单独画在另一张图纸上。一张图纸上。1 1、管道平面布置图管道平面布置图 管道平面布置图，一般应与设备的平面布管道平面布置图，一般应与设备的平面布置图一致，即按建置图一致，即按建 筑标高平面分层绘制，筑标高平面分层绘制，各层管道平面布置图是将楼板以下的建（构）各层管道平面布置图是将楼板以下的建（构）筑物、设备、管道等全部画出。当某一层的筑物、设备、管道等全部画出。当某一层的管道上下重叠管道上下重叠 过多时，布置比较复杂时，过多时，布置比较复杂时，应再分上下两层分别绘制。在各层平应再分上下两层分别绘制。在各层平 面布面布置图的下方应注明其相应的标高。置图的下方应注明其相应的标高。 2 2、立面剖视图立面剖视图 管道布置在平面图上不能清楚表达的部位，管道布置在平面图上不能清楚表达的部位，可采用立面剖视图或向视图补充表达。剖视图可采用立面剖视图或向视图补充表达。剖视图尽可能与被切平面所在的管道平面布置图画在尽可能与被切平面所在的管道平面布置图画在同一张图纸上，出可画在另一张图纸上。剖切同一张图纸上，出可画在另一张图纸上。剖切平面位置线的画法及标注方式与设备布置图相平面位置线的画法及标注方式与设备布置图相同。剖视图可按同。剖视图可按A-AA-A、B-BB-B或或-、-顺序编号。向视图则按顺序编号。向视图则按A A向、向、B B向向顺顺序编号。序编号。三、三、管道布置图标注管道布置图标注 1 1、建（构）筑物建（构）筑物 建（构）筑物的结构构件常被用作管道布建（构）筑物的结构构件常被用作管道布置的定位基准，置的定位基准， 因此在平面和立面剖视图因此在平面和立面剖视图上都应标注建筑定位轴线的编号，上都应标注建筑定位轴线的编号， 定位轴定位轴线线 间的分尺寸和总尺寸，平台和地面、楼间的分尺寸和总尺寸，平台和地面、楼板、屋盖板、屋盖 及构筑物的标高。标注方法与设及构筑物的标高。标注方法与设备布置图相同。备布置图相同。 2 2、设备设备 设备是管道布置的主要定位标准，因此应标设备是管道布置的主要定位标准，因此应标注设备位号、名称及定位尺寸。其标注方法与注设备位号、名称及定位尺寸。其标注方法与设备布置图相同。设备布置图相同。 3 3、管道管道 在平面布置图上标注出所有管道的定位尺寸在平面布置图上标注出所有管道的定位尺寸及标高，物料的流动方向和管号。如绘有立面及标高，物料的流动方向和管号。如绘有立面剖视图时，应在立面剖视图上标注所有管道的剖视图时，应在立面剖视图上标注所有管道的标高。定位尺寸以标高。定位尺寸以mmmm为单位，标高以为单位，标高以m m为单位。为单位。 普普通通的的定定位位尺尺寸寸可可以以以以设设备备中中心心线线、设设备备管管口口法法兰兰、建建筑筑定定位位轴轴线线或或墙墙面面、柱柱面面为为基基准准进进行行标标注注，同同一一管管道道的标注基准应一致。的标注基准应一致。 对对安安装装坡坡度度有有严严格格要要求求的的管管道道，要要在在管管道道上上方方画画出出细细线箭头，指出坡向，并写上坡度数值（线箭头，指出坡向，并写上坡度数值（见图见图6-186-18）。）。 所所有有管管道道上上方方或或左左方方都都应应标标注注与与带带控控制制点点工工艺艺流流程程图图一一致致的的管管段段编编号号中中的的前前三三项项内内容容：公公称称直直径径、物物料料代代号号、管管段段序序号号（如如图图6 61919所示所示）。）。 4 4、管件、阀门、仪表控制点管件、阀门、仪表控制点 管接头、异径接头、弯头、三通、管道、法管接头、异径接头、弯头、三通、管道、法兰等到这些管件能使管道改变方向、变化口径、兰等到这些管件能使管道改变方向、变化口径、连通和分流以及调节和切换管道中的流体，在连通和分流以及调节和切换管道中的流体，在管道布置图中，应按规定符号画出管件，但一管道布置图中，应按规定符号画出管件，但一般不标注定位尺寸。般不标注定位尺寸。 在在平平面面布布置置图图上上按按规规定定符符号号画画出出各各种种阀阀门门，一一般般也也标标注注定定位位尺尺寸寸，只只在在立立面面剖剖视视图图上上标标注注阀阀门门的的安安装装标标高高。当当管管道道上上阀阀门门种种类类较较多多时时，在在阀阀门门符符号号旁旁应应标标注注其其公公称称直直径径、型型式式和和序序号号。如如“50J850J8”，5050表表示示管管道道的的公公称称直直径径，J J表表示示阀阀门门型型式式为为截截止止阀阀，8 8表表示示阀阀的的序序号号。管管道道布布置置图图中中的的仪仪表表控控制制点点的的标标注注与与带带控控制制点点的的工工艺艺流流程程图图一一致致，除除对对安安装装有有特特殊殊要要求求的的孔孔板板等等检检测外，一般不标注定位尺寸。测外，一般不标注定位尺寸。5 5、管道支架、管道支架 在在管管道道布布置置图图中中的的管管架架符符号号上上应应用用指指线线引引出出的的长长方方框中注以管架代号。管架代号及类型列于表框中注以管架代号。管架代号及类型列于表6 62 2中。中。表表62管架类型及代号管架类型及代号序号管架类别代号序号管架类别代号12345固定支架基础支架导向支架吊 架托 架ABCGHHS6789弹簧支架托 架停止支架（止推）防风支撑SSSHSRWB 四、四、管道布置图的绘制管道布置图的绘制 1 1、比例、图幅及分区原则比例、图幅及分区原则（1 1）比比例例 管管道道布布置置图图常常用用比比例例为为1:501:50和和1:1001:100，如如管管道道复复杂杂的也可采用的也可采用1:201:20或或1:251:25的比例。的比例。（2 2）图幅图幅 一般用一般用1 1号或号或2 2号图纸，有时也用号图纸，有时也用0 0号图纸。号图纸。（3 3）分分区区原原则则 由由于于车车间间（装装置置）范范围围比比较较大大，为为了了清清楚楚表表达达各各工工段段管管道道布布置置情情况况，需需要要分分区区绘绘制制管管道道布布置置图图时时，常常常常以以各各工工段段或或工工序序为为单单位位划划分分区区段段，每每个个区区段段以以该该区区在在车车间间内内所所占占的的墙墙或或柱柱的的定定位位轴轴线线为为分分区区界界线线。一一般般中中小小型型车车间，管道布置又简单的，可直接绘制全车间的管道布置图。间，管道布置又简单的，可直接绘制全车间的管道布置图。 2 2、视图配置视图配置 车车间间管管道道布布置置图图一一般般只只绘绘出出平平面面图图、剖剖面面图图和和向向视视图图等等，而而且且以以平平面面图图为为主主，其其他他视视图图为为辅辅。对对多多层层建建筑筑，应应分分层层绘绘制制管管道道平平面面布布置置图图。若若平平面面图图上上还还有有局局部部平平面面或或操操作作平平台台，则则应应单单独绘制局部管线的平面布置图。独绘制局部管线的平面布置图。 3 3、绘制管道布置图绘制管道布置图（1 1）管道平面布置图的画法管道平面布置图的画法 、用用细细实实线线画画出出厂厂房房平平面面图图，画画法法同同设设备备布布置置图，标注柱网轴线编号图，标注柱网轴线编号 和柱距尺寸。和柱距尺寸。、用细实线画出所有设备的简单外形和所有管、用细实线画出所有设备的简单外形和所有管口，加注设备位号和名称。口，加注设备位号和名称。、用粗实线画出所有工艺物料管道和辅助物料、用粗实线画出所有工艺物料管道和辅助物料管道平面图，在管道上方和左方标注管段编号、管道平面图，在管道上方和左方标注管段编号、规格、物料代号使及其流向箭头。规格、物料代号使及其流向箭头。、用规定的符号或代号在要求的部位画出管件、用规定的符号或代号在要求的部位画出管件、管架、阀门和仪表控制点管架、阀门和仪表控制点 、标注厂房定位轴线的分尺寸和总尺寸，设备、标注厂房定位轴线的分尺寸和总尺寸，设备的定位尺寸，管道定位尺寸和标高。的定位尺寸，管道定位尺寸和标高。（2 2）管道立面剖视图的画法管道立面剖视图的画法 、画画出出地地平平线线或或室室内内地地面面、各各楼楼面面和和设设备备基基础础，标注其标高尺寸。标注其标高尺寸。 、用用细细实实线线按按比比例例画画出出设设备备简简单单外外形形及及所所有有管管口咬牙标注设备名称和位号。口咬牙标注设备名称和位号。 、用用粗粗单单实实线线画画出出所所有有主主物物料料和和辅辅助助物物料料管管道道，并并标标注注管管段段编编号号、规规格格、物物料料代代号号及及流流向向箭箭头头和和标高。标高。 、用用规规定定符符号号画画出出管管道道上上的的阀阀门门和和仪仪表表控控制制点点，标注阀门的公称直径、型式、编号和标高。标注阀门的公称直径、型式、编号和标高。