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(bu)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。


  本書重點介紹配管(guan)設計(ji)的裝(zhuang)置設備(bei)布置(工藝裝(zhuang)置布置)、管(guan)道布置設計(ji)及(ji)其有關的專(zhuan)業內容與工程應用。


  不銹鋼配(pei)管(guan)設(she)計是詳細設(she)計的(de)主導專業,起著承上啟下的(de)作用,貫穿了(le)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)設(she)計的(de)全過(guo)程(cheng)(cheng)。工(gong)(gong)(gong)藝裝置(zhi)布置(zhi)及配(pei)管(guan)設(she)計工(gong)(gong)(gong)作是一個反復修(xiu)改、不斷完善(shan)的(de)過(guo)程(cheng)(cheng),大(da)到全廠(chang)的(de)設(she)備布置(zhi),小到一個螺栓、螺母、墊片都在(zai)所(suo)需要考慮的(de)范圍內。工(gong)(gong)(gong)作量(liang)大(da),程(cheng)(cheng)序繁瑣,設(she)計內容復用性(xing)低,參與人(ren)(ren)員多(duo),專業內部(bu)和專業外部(bu)協調界面(mian)多(duo)。圖(tu)(tu)1.1所(suo)示為某石(shi)油化工(gong)(gong)(gong)項(xiang)(xiang)目(mu)各專業人(ren)(ren)工(gong)(gong)(gong)時百分比圖(tu)(tu),通常配(pei)管(guan)設(she)計占項(xiang)(xiang)目(mu)總工(gong)(gong)(gong)時的(de)比例(li)在(zai)40%左(zuo)右。


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  工(gong)藝(yi)(yi)(yi)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)設計是指將(jiang)一個生(sheng)產裝(zhuang)置(zhi)(zhi)所用的(de)(de)(de)(de)(de)設備(bei)、建構筑物、管(guan)廊、通道等按一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)規(gui)則在(zai)圖(tu)紙、3D模型或電子(zi)CAD圖(tu)內(nei)進行定(ding)(ding)位的(de)(de)(de)(de)(de)設計過程。它涉及(ji)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)流程要求(qiu),生(sheng)產操作和(he)檢修要求(qiu),與其他(ta)設備(bei)或裝(zhuang)置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)關系要求(qiu),所在(zai)地形和(he)面積大小的(de)(de)(de)(de)(de)要求(qiu),環境的(de)(de)(de)(de)(de)要求(qiu)等。工(gong)藝(yi)(yi)(yi)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)好(hao)壞直接影(ying)(ying)響裝(zhuang)置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)操作、檢修、安全、美觀和(he)經濟(ji)性,它對不銹(xiu)鋼管(guan)道布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)設計也起到宏觀控(kong)制作用。工(gong)藝(yi)(yi)(yi)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)會影(ying)(ying)響設備(bei)之間連(lian)接管(guan)道的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)性、經濟(ji)性、工(gong)藝(yi)(yi)(yi)性能,會影(ying)(ying)響設計階段(duan)各(ge)專業有關設施的(de)(de)(de)(de)(de)碰(peng)撞(zhuang),會影(ying)(ying)響整個裝(zhuang)置(zhi)(zhi)投產后的(de)(de)(de)(de)(de)整體運行。


  不銹鋼管(guan)道(dao)布置設計是通過圖(tu)紙、3D模型或(huo)電子(zi)CAD圖(tu)來表示出(chu)工(gong)藝(yi)裝(zhuang)置設備之間連接管(guan)道(dao)的位置、走向、支承等,并能滿足工(gong)藝(yi)流程的要求,滿足管(guan)道(dao)強(qiang)度、剛(gang)度的要求,滿足操作、維護、消防的要求等,最后給出(chu)管(guan)道(dao)及(ji)其元件(jian)的用量。


  配管(guan)(guan)設計首先要了解設計條件和用(yong)戶要求,然后確定(ding)設計應(ying)用(yong)標(biao)準規范(fan),配管(guan)(guan)設計材料工程師確定(ding)管(guan)(guan)道等級。最后進行(xing)管(guan)(guan)道走向、支承(cheng)、操(cao)作平臺等方面的(de)綜合規劃和布置,并對(dui)必(bi)要的(de)管(guan)(guan)道進行(xing)應(ying)力(li)分析。


工程(cheng)應用:裝置設(she)備布置及配管設(she)計需考慮的(de)內容


  如(ru)圖(tu)1.2(a)所(suo)示,需(xu)(xu)(xu)根據裝置(zhi)(zhi)設(she)(she)(she)備(bei)(bei)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)基本原則和要(yao)求布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)設(she)(she)(she)備(bei)(bei)A、B、C。然后考(kao)(kao)慮(lv)(lv)用管(guan)(guan)(guan)道(dao)連接它們的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)口,如(ru)圖(tu)1.2(b)所(suo)示,連接管(guan)(guan)(guan)道(dao)后,位(wei)置(zhi)(zhi)1需(xu)(xu)(xu)要(yao)彎頭,位(wei)置(zhi)(zhi)2需(xu)(xu)(xu)要(yao)分(fen)支(zhi)連接和異(yi)徑管(guan)(guan)(guan),位(wei)置(zhi)(zhi)3需(xu)(xu)(xu)要(yao)考(kao)(kao)慮(lv)(lv)管(guan)(guan)(guan)子對設(she)(she)(she)備(bei)(bei)C管(guan)(guan)(guan)口的(de)(de)(de)(de)應力作用。其他位(wei)置(zhi)(zhi)還需(xu)(xu)(xu)考(kao)(kao)慮(lv)(lv)增加閥門(men)、支(zhi)吊架等(deng)。設(she)(she)(she)備(bei)(bei)A、B到設(she)(she)(she)備(bei)(bei)C之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)道(dao)不能有(you)上袋形。圖(tu)1.2(c)所(suo)示為(wei)在充分(fen)考(kao)(kao)慮(lv)(lv)以(yi)上因素后的(de)(de)(de)(de)配管(guan)(guan)(guan)設(she)(she)(she)計方案研究圖(tu),需(xu)(xu)(xu)考(kao)(kao)慮(lv)(lv)增加閥門(men)、支(zhi)吊架、壓力表、流量計、過濾器、異(yi)徑管(guan)(guan)(guan)等(deng)的(de)(de)(de)(de)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)。如(ru)需(xu)(xu)(xu)最終(zhong)完成,作為(wei)施工的(de)(de)(de)(de)依據,還需(xu)(xu)(xu)進(jin)行管(guan)(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)(de)(de)柔性分(fen)析、管(guan)(guan)(guan)道(dao)組(zu)成件的(de)(de)(de)(de)定(ding)位(wei)、三維(wei)或二維(wei)制圖(tu)、涂漆(qi)涂色、靜電接地、隔熱、伴熱、統計管(guan)(guan)(guan)道(dao)材料等(deng)。


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工(gong)程(cheng)應(ying)用:某工(gong)業裝置(zhi)的配管設計(ji)錯誤


 筆者參(can)加某工(gong)業裝置的(de)評審和調研,該裝置已經開始生產運(yun)行,但是,管道的(de)炮、冒、滴(di)、漏(lou)現象較多(duo),并且不斷發生新(xin)的(de)險情,影響了工(gong)廠(chang)(chang)的(de)正常生產。圖(tu)1.3所示的(de)是工(gong)廠(chang)(chang)裝置的(de)一角(jiao),其主要是配管設計錯誤問題(ti),主要包括以下內容(rong)。


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 位置1是(shi)一個(ge)液位計(ji)(ji),設計(ji)(ji)的(de)位置在3m以上(shang),附近沒(mei)有直爬梯和(he)平(ping)臺,無(wu)(wu)法(fa)觀(guan)測(ce)(ce);液位計(ji)(ji)旁還有一排(pai)管子阻擋,即使有移動平(ping)臺也無(wu)(wu)法(fa)靠近,造(zao)成液位計(ji)(ji)無(wu)(wu)法(fa)觀(guan)測(ce)(ce)。


 位置2 有一個手(shou)動閥門,高度(du)為2.4m,維護人員無(wu)法(fa)接(jie)觸(chu)到。


 位置(zhi)3 缺少立管(guan)的(de)支架,易引起管(guan)道的(de)不穩定(ding)。


 位(wei)置(zhi)4 和位(wei)置(zhi)5 都設計成了固定架(jia),應(ying)該有一處為固定架(jia),一處為滑動架(jia)。


 位置6止回(hui)閥宜布置在水平(ping)管道(dao)上。