不銹鋼工業管道是指工礦企業等單位為生產制作各種產品過程所需的工藝管道、公用工程管道及其他輔助管道。不銹鋼(gang)工業管道配管設計屬于多學科綜合性專業，是根據裝置工藝、設備、結構、儀表、電氣等各專業的設計要求，結合裝置特點、地理位置、氣候條件、設備和管道特性及維護人員實際操作等因素，并遵循相關法律、規范和規定，在規定的時間內合理地布置設備及有關設施，并用不(bu)銹(xiu)鋼管道及其組成件將裝置中各設備安全、經濟、合理、美觀地連接成為一個系統的整體，是集體的、創造性的智力勞動。
本書重點(dian)介紹配管設(she)(she)計的裝置設(she)(she)備布(bu)置（工藝裝置布(bu)置）、管道布(bu)置設(she)(she)計及其有(you)關的專業內容(rong)與(yu)工程應用(yong)。
不銹鋼(gang)配管設計(ji)是(shi)詳(xiang)細設計(ji)的(de)(de)(de)(de)主導專業，起(qi)著承上啟(qi)下的(de)(de)(de)(de)作用，貫穿了工(gong)程設計(ji)的(de)(de)(de)(de)全(quan)過程。工(gong)藝裝(zhuang)置(zhi)布(bu)(bu)置(zhi)及配管設計(ji)工(gong)作是(shi)一個反復修改、不斷(duan)完善(shan)的(de)(de)(de)(de)過程，大到全(quan)廠的(de)(de)(de)(de)設備布(bu)(bu)置(zhi)，小到一個螺栓(shuan)、螺母、墊片都(dou)在所需要(yao)考慮(lv)的(de)(de)(de)(de)范圍內(nei)。工(gong)作量大，程序(xu)繁瑣，設計(ji)內(nei)容復用性低，參與人員多，專業內(nei)部和專業外部協(xie)調界面多。圖1.1所示為某石油化工(gong)項目(mu)各專業人工(gong)時百分(fen)比(bi)圖，通常配管設計(ji)占(zhan)項目(mu)總(zong)工(gong)時的(de)(de)(de)(de)比(bi)例在40％左右。
工(gong)(gong)藝裝(zhuang)置(zhi)布(bu)置(zhi)設計(ji)是指將一(yi)個生產(chan)裝(zhuang)置(zhi)所(suo)(suo)用(yong)的(de)設備(bei)、建構筑物、管廊、通(tong)道(dao)等(deng)按一(yi)定的(de)規則(ze)在圖紙(zhi)、3D模型或電子CAD圖內進行定位的(de)設計(ji)過(guo)程。它(ta)涉及工(gong)(gong)藝流程要求(qiu)，生產(chan)操(cao)作(zuo)和檢修要求(qiu)，與其他設備(bei)或裝(zhuang)置(zhi)的(de)關系要求(qiu)，所(suo)(suo)在地形和面積大小的(de)要求(qiu)，環(huan)境(jing)的(de)要求(qiu)等(deng)。工(gong)(gong)藝裝(zhuang)置(zhi)布(bu)置(zhi)的(de)好壞直接影響(xiang)(xiang)裝(zhuang)置(zhi)的(de)操(cao)作(zuo)、檢修、安(an)全、美觀和經濟性(xing)，它(ta)對不銹(xiu)鋼管道(dao)布(bu)置(zhi)設計(ji)也起到(dao)宏觀控制作(zuo)用(yong)。工(gong)(gong)藝裝(zhuang)置(zhi)布(bu)置(zhi)會影響(xiang)(xiang)設備(bei)之間連接管道(dao)的(de)柔(rou)性(xing)、經濟性(xing)、工(gong)(gong)藝性(xing)能，會影響(xiang)(xiang)設計(ji)階段各專業有關設施的(de)碰撞，會影響(xiang)(xiang)整(zheng)個裝(zhuang)置(zhi)投產(chan)后的(de)整(zheng)體運行。
不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)道布置(zhi)設計是通過圖(tu)紙、3D模型或(huo)電子CAD圖(tu)來表示出(chu)工藝裝置(zhi)設備之間連接管(guan)道的(de)(de)位置(zhi)、走向、支(zhi)承(cheng)等(deng)，并能(neng)滿足工藝流程的(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)，滿足管(guan)道強度(du)、剛度(du)的(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)，滿足操作、維護、消(xiao)防(fang)的(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)等(deng)，最后給出(chu)管(guan)道及其元件的(de)(de)用量。
配管(guan)(guan)設計(ji)首先要(yao)(yao)了解設計(ji)條件和(he)(he)用戶要(yao)(yao)求(qiu)，然(ran)后確定設計(ji)應用標準(zhun)規范，配管(guan)(guan)設計(ji)材料工程(cheng)師確定管(guan)(guan)道等級。最(zui)后進行(xing)管(guan)(guan)道走(zou)向、支承、操作平臺等方面的綜合規劃和(he)(he)布置(zhi)，并對必要(yao)(yao)的管(guan)(guan)道進行(xing)應力分析(xi)。
工(gong)程應用：裝置設備布置及配管設計需考(kao)慮的內容
如圖(tu)1.2（a）所示，需(xu)(xu)(xu)根據(ju)裝置設(she)(she)(she)備(bei)布置的基本原則(ze)和要求布置設(she)(she)(she)備(bei)A、B、C。然(ran)后考慮(lv)用管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)連接它們(men)的管(guan)(guan)(guan)口，如圖(tu)1.2（b）所示，連接管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)后，位(wei)置1需(xu)(xu)(xu)要彎頭，位(wei)置2需(xu)(xu)(xu)要分(fen)支(zhi)(zhi)連接和異(yi)徑(jing)管(guan)(guan)(guan)，位(wei)置3需(xu)(xu)(xu)要考慮(lv)管(guan)(guan)(guan)子對設(she)(she)(she)備(bei)C管(guan)(guan)(guan)口的應力(li)(li)作用。其他位(wei)置還需(xu)(xu)(xu)考慮(lv)增加(jia)閥(fa)門、支(zhi)(zhi)吊(diao)架等。設(she)(she)(she)備(bei)A、B到設(she)(she)(she)備(bei)C之間的管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)不能有(you)上袋(dai)形。圖(tu)1.2（c）所示為在充分(fen)考慮(lv)以上因素后的配管(guan)(guan)(guan)設(she)(she)(she)計方案研究圖(tu)，需(xu)(xu)(xu)考慮(lv)增加(jia)閥(fa)門、支(zhi)(zhi)吊(diao)架、壓力(li)(li)表、流量計、過(guo)濾器、異(yi)徑(jing)管(guan)(guan)(guan)等的布置。如需(xu)(xu)(xu)最終完成，作為施(shi)工的依據(ju)，還需(xu)(xu)(xu)進行管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)的柔性分(fen)析、管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)組(zu)成件的定位(wei)、三維(wei)(wei)或二維(wei)(wei)制圖(tu)、涂(tu)漆涂(tu)色、靜電接地、隔熱(re)、伴熱(re)、統計管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)材(cai)料(liao)等。
工程應用(yong)：某(mou)工業(ye)裝置(zhi)的配管(guan)設計錯誤
筆(bi)者參加某工(gong)業(ye)裝置的(de)評審和調(diao)研，該裝置已經開始生(sheng)產(chan)運行，但(dan)是(shi)，管(guan)道(dao)的(de)炮、冒、滴、漏現(xian)象較多，并且不(bu)斷發生(sheng)新的(de)險(xian)情，影響了工(gong)廠(chang)的(de)正常生(sheng)產(chan)。圖1.3所(suo)示(shi)的(de)是(shi)工(gong)廠(chang)裝置的(de)一(yi)角，其主要是(shi)配管(guan)設計錯(cuo)誤問(wen)題，主要包括以下內容。
位(wei)(wei)(wei)置1是(shi)一個(ge)液(ye)位(wei)(wei)(wei)計(ji)，設(she)計(ji)的(de)位(wei)(wei)(wei)置在3m以上，附近沒有直爬梯和平臺，無法觀測(ce)；液(ye)位(wei)(wei)(wei)計(ji)旁還有一排管子(zi)阻擋，即使(shi)有移(yi)動(dong)平臺也無法靠近，造成(cheng)液(ye)位(wei)(wei)(wei)計(ji)無法觀測(ce)。
位(wei)置(zhi)2 有(you)一個手動閥門，高(gao)度為2.4m，維護人員無法接觸到(dao)。
位置3 缺少立(li)管的支架，易引起管道的不穩定。
位置(zhi)4 和(he)位置(zhi)5 都(dou)設計成了固定架(jia)，應該(gai)有一處(chu)為固定架(jia)，一處(chu)為滑動架(jia)。
位置6止回閥宜(yi)布置在(zai)水平管道上(shang)。
