配管設計必須具備的條件或資料:不銹(xiu)鋼(gang)工業管道(dao)布置設計應遵守的有關設計標準、規范和規定;不銹鋼管道布置專業工程設計統一規定(這些規定是對各種規范、標準和規定的補充和說明,并列入用戶的特殊要求);工藝管道及儀表流程圖(簡稱PID,在不銹鋼管道設計過程中有可能對流程圖提出某些調整);工藝管道數據表(表中列有管道編號、輸送介質、起止點、管徑、設計壓力和設計溫度、材料選用等級、保溫伴熱要求等);設備布置圖;設備表、設備規格書及設備圖;儀表規格表;有關專業的設計條件;不銹鋼管道材料等級規定,如果是3D軟件配管設計,還需要管道材料數據庫;界區接點條件。
不(bu)銹鋼管(guan)(guan)(guan)道(dao)布置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)必(bi)須符(fu)合(he)工藝及管(guan)(guan)(guan)道(dao)和儀表流程圖(tu)(PID)的設計要(yao)(yao)求(qiu),應(ying)做到安(an)全可靠、經濟合(he)理,并(bing)滿(man)足(zu)施(shi)工、操作(zuo)、維(wei)修等方面的要(yao)(yao)求(qiu);不(bu)銹鋼管(guan)(guan)(guan)道(dao)布置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)必(bi)須遵守安(an)全及環保(bao)的法規,對(dui)防(fang)火、防(fang)爆(bao)、安(an)全防(fang)護、環保(bao)要(yao)(yao)求(qiu)等條(tiao)件進行(xing)檢查,以便管(guan)(guan)(guan)道(dao)布置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能滿(man)足(zu)安(an)全生(sheng)產的要(yao)(yao)求(qiu);不(bu)銹鋼管(guan)(guan)(guan)道(dao)布置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)應(ying)滿(man)足(zu)熱脹(zhang)冷縮的要(yao)(yao)求(qiu);對(dui)于(yu)動力(li)設備的管(guan)(guan)(guan)道(dao),應(ying)注意(yi)控(kong)制管(guan)(guan)(guan)道(dao)的固有(you)頻率,避免產生(sheng)共振;管(guan)(guan)(guan)道(dao)布置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)應(ying)按照管(guan)(guan)(guan)道(dao)等級表和特殊件表選(xuan)用管(guan)(guan)(guan)道(dao)組成件;在(zai)確定進、出裝置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的管(guan)(guan)(guan)道(dao)方位與(yu)敷設方式時(shi),應(ying)做到內(nei)外(wai)協調(diao);全廠(chang)(chang)性管(guan)(guan)(guan)道(dao)的敷設應(ying)廠(chang)(chang)區(qu)整體協調(diao);管(guan)(guan)(guan)道(dao)布置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)應(ying)符(fu)合(he)有(you)關國家或行(xing)業(ye)標(biao)準(zhun)、規范和工程的規定。
一般有以下具體要求。
(1)管(guan)道敷設方式有(you)地面(mian)以(yi)(yi)上和地面(mian)以(yi)(yi)下兩大類。
①. 地面以上統稱架空敷(fu)設。是工業生產裝(zhuang)置(zhi)管道敷(fu)設的主要方式,具有便(bian)于施(shi)工、操作、檢查(cha)、維修及(ji)經濟等優點。
②. 地下敷設
a. 埋地(di)敷設
其(qi)優點(dian)是利用地下的(de)(de)(de)空(kong)間,使(shi)地面(mian)以上空(kong)間較為簡潔,并不需支承措施;其(qi)缺(que)點(dian)是管道(dao)腐(fu)蝕性較強,檢查和維修困難(nan),在車行道(dao)處(chu)(chu)有時(shi)需特別處(chu)(chu)理(li)以承受(shou)大的(de)(de)(de)載荷,低點(dian)排(pai)液不便,易(yi)凝油品凝固在管內(nei)時(shi)處(chu)(chu)理(li)困難(nan),帶隔熱層的(de)(de)(de)管道(dao)很難(nan)保持其(qi)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)隔熱功(gong)能等,故(gu)只有架空(kong)敷設不可能時(shi),才采(cai)用。
b. 管溝敷設
可充分(fen)利用地下空間,并提供了較(jiao)方便(bian)的檢(jian)查維修(xiu)條件;還可敷(fu)設(she)有隔熱層的高(gao)溫、易凝(ning)介(jie)質或(huo)腐(fu)蝕性介(jie)質的管道。其缺點(dian)是費用高(gao),占地面(mian)積(ji)大,需設(she)排水點(dian),易積(ji)聚(ju)或(huo)竄人油氣,增(zeng)加不安全因素,污物(wu)清理困難等(deng)。
(2)管道應(ying)架空(kong)或地上敷(fu)設(she),特殊情(qing)況下可敷(fu)設(she)在管溝內。
(3)管道布置(zhi)設計應符合管道及儀表(biao)流程(cheng)圖的要求。
(4)管道布置應統(tong)籌規劃,做到安全可靠(kao)、經濟合理(li),滿足(zu)施工、操作(zuo)、維修等方(fang)面(mian)的要求,并力求美觀整齊,見(jian)圖1.13。
(5)在確定進出裝置(單(dan)元)管道的方位與敷設方式時,應做到內外(wai)協調。
(6)廠(chang)區(qu)內(nei)的全廠(chang)性管道(dao)的敷設,應與廠(chang)區(qu)內(nei)的裝置(單元)、道(dao)路(lu)(lu)(lu)、建(jian)筑物、構筑物等協調,一般沿(yan)廠(chang)區(qu)道(dao)路(lu)(lu)(lu)設計廠(chang)內(nei)管廊,減(jian)少管道(dao)與鐵路(lu)(lu)(lu)、道(dao)路(lu)(lu)(lu)的交(jiao)叉。
(7)永久性的(de)(de)地(di)上、地(di)下管道(dao)(dao)不得(de)穿越(yue)或跨(kua)越(yue)與其無關的(de)(de)工藝(yi)裝置、系統單元或儲罐組;在跨(kua)越(yue)罐區泵房的(de)(de)可燃氣體、液(ye)(ye)化烴(jing)和可燃液(ye)(ye)體的(de)(de)管道(dao)(dao)上不應設置閥門(men)及易發(fa)生(sheng)泄漏的(de)(de)管道(dao)(dao)附件(jian)。
(8)進、出裝置的(de)(de)可燃氣體、液(ye)化烴和(he)可燃液(ye)體的(de)(de)管道,在(zai)裝置的(de)(de)邊界處應設隔斷閥和(he)盲板,在(zai)隔斷閥處應設平臺(tai),長度等于或大于8m的(de)(de)平臺(tai)應在(zai)兩(liang)個方(fang)向設梯子。
(9)可燃氣體(ti)、液(ye)(ye)化(hua)烴和(he)可燃液(ye)(ye)體(ti)的管道(dao)不得穿過與其(qi)無(wu)關的建筑(zhu)物。
(10)管道(dao)宜集中(zhong)成排布置。地上(shang)(shang)的管道(dao)應敷設在管架或管墩上(shang)(shang)。
(11)在管(guan)(guan)廊、管(guan)(guan)墩上布置管(guan)(guan)道時,宜使管(guan)(guan)架或管(guan)(guan)墩所受的垂(chui)直(zhi)載荷、水(shui)平載荷均衡。
(12)全廠性(xing)管廊或管墩上(包括穿越涵洞)應留有10%~30%的(de)裕(yu)(yu)量,并考(kao)(kao)慮(lv)其(qi)荷重。裝置主管廊宜留有10%~20%的(de)裕(yu)(yu)量,并考(kao)(kao)慮(lv)其(qi)荷重。
(13)輸送介質(zhi)對距離、角度、高(gao)差等有特殊要求的管道(dao)以及大直(zhi)徑(jing)管道(dao)的布(bu)置,應符合設備布(bu)置設計的要求。
(14)管道布置不應(ying)妨礙設備、機泵及其內部構件的安裝、檢修和消防(fang)車(che)輛的通行(xing)。
(15)管(guan)(guan)道布置(zhi)應(ying)使(shi)(shi)管(guan)(guan)道系統具有必要的(de)(de)柔性。在保證(zheng)管(guan)(guan)道柔性及(ji)管(guan)(guan)道對設備、機泵(beng)管(guan)(guan)口作用(yong)力和力矩不超過(guo)允(yun)許值的(de)(de)情況下,應(ying)使(shi)(shi)管(guan)(guan)道最短,組成件最少。
(16)應在管道規劃的同時(shi)考慮其(qi)支承點設置,宜利用管道的自(zi)(zi)然形狀(zhuang)達到(dao)自(zi)(zi)行補償。
(17)管道布置宜做到“步(bu)(bu)步(bu)(bu)高”或“步(bu)(bu)步(bu)(bu)低”,減少(shao)“氣袋”或“液(ye)袋”,否(fou)則應根據操作、檢修要求設置放空、放凈(jing)。管道布置應減少(shao)“盲腸”。
(18)氣液兩(liang)相流(liu)的管道由一路分(fen)為兩(liang)路或多路時(shi),管道布置應考慮對稱性(xing)或滿足管道及(ji)儀表流(liu)程圖的要求(qiu)。
(19)管道除(chu)與閥門、儀表、設備(bei)等需要用(yong)法(fa)蘭或螺紋連接者(zhe)外,應采用(yong)焊接連接。
(20)下(xia)列情況應考慮法蘭、螺紋(wen)或其他可拆卸(xie)連接。
①. 因檢修、清洗(xi)、吹(chui)掃需(xu)拆卸的場合。
②. 襯里(li)管(guan)道(dao)(dao)或(huo)夾(jia)套管(guan)道(dao)(dao)。
③. 管道由(you)兩段異種(zhong)材料組成且不(bu)宜用焊接(jie)連接(jie)者。
④. 焊縫現場熱處理有(you)困難的(de)管道連接點(dian)。
⑤. 公稱直徑小于100mm的鍍鋅管道。
⑥. 設置盲板或“8”字盲板的(de)位置。
(21)蒸汽(qi)管(guan)(guan)道(dao)或可凝性氣體管(guan)(guan)道(dao)的(de)支管(guan)(guan)宜從主管(guan)(guan)的(de)上(shang)方(fang)相接(jie)。蒸汽(qi)冷凝液(ye)支管(guan)(guan)應從收回(hui)總管(guan)(guan)的(de)上(shang)方(fang)接(jie)入(ru)。
(22)有(you)毒(du)(du)介質(zhi)管(guan)道應采(cai)(cai)用(yong)焊接連接,除有(you)特殊需要外不(bu)得采(cai)(cai)用(yong)法蘭或(huo)螺紋連接。法蘭或(huo)螺紋連接易發生泄漏,只有(you)由(you)于(yu)制造(zao)、檢修等原因(yin)才考慮(lv)采(cai)(cai)用(yong);但焊接連接的強度和密(mi)封性能好,一般都采(cai)(cai)用(yong)此形式。有(you)毒(du)(du)介質(zhi)管(guan)道應有(you)明顯標志以區別于(yu)其他管(guan)道,有(you)毒(du)(du)介質(zhi)管(guan)道不(bu)應埋地敷設。
(23)布置固(gu)體物料或含(han)固(gu)體物料的管道時,應使管道盡(jin)可能短(duan)、少(shao)拐彎和不出現死角。
①. 固體物(wu)料支管與主管的連接應順介(jie)質流向斜接,夾角不宜大于45°。
②. 固體物料管(guan)道(dao)上彎(wan)管(guan)的彎(wan)曲半(ban)徑不應小于管(guan)道(dao)公稱(cheng)直徑的6倍。
③. 含有大量(liang)固體(ti)物料的漿液(ye)管道(dao)和(he)高黏度(du)的液(ye)體(ti)管道(dao)應(ying)有坡度(du)。
(24)不應(ying)在振動管道上彎矩大的(de)部位設置分支管。
(25)在易產生振動的管(guan)道(dao)(如往復(fu)式壓縮(suo)機、往復(fu)泵的出口(kou)管(guan)道(dao)等)的轉(zhuan)彎處(chu),應采(cai)用(yong)彎曲(qu)半徑不小于1.5倍公稱直徑的彎頭。分支管(guan)宜順介質流向斜接(jie)。
(26)從有可能發生(sheng)振動(dong)的管(guan)道上(shang)(shang)接出公稱(cheng)直徑(jing)小(xiao)于或等于40mm的支管(guan)時(shi),不論支管(guan)上(shang)(shang)有無閥門,連接處均應(ying)采取加(jia)強措施。
(27)自(zi)流的水平管道應有不小于3‰的順(shun)介質流向坡度。
(28)各種彎管的(de)最小(xiao)彎曲半(ban)徑應符合表(biao)1.9的(de)規定。
(29)管(guan)(guan)道穿過建筑物的樓板、屋(wu)頂(ding)(ding)或(huo)墻面時(shi),應(ying)加套(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan),套(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)與管(guan)(guan)道間的空隙應(ying)密(mi)封(feng)(用非(fei)金屬(shu)柔性(xing)材料(liao)充填)。套(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)的直徑(jing)應(ying)大(da)于管(guan)(guan)道隔熱(re)層(ceng)的外徑(jing),并不得影響管(guan)(guan)道的熱(re)位(wei)移。管(guan)(guan)道上的焊縫(feng)不應(ying)在套(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)內,距(ju)離套(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)端部不應(ying)小于150mm。套(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)應(ying)高出(chu)樓板、屋(wu)頂(ding)(ding)面50mm。管(guan)(guan)道穿過屋(wu)頂(ding)(ding)時(shi)應(ying)設防雨罩(zhao)。管(guan)(guan)道不應(ying)穿過防火墻或(huo)防爆墻。
(30)布置(zhi)腐(fu)蝕(shi)性介(jie)質、有(you)毒(du)介(jie)質和(he)高壓管道時,應(ying)(ying)避免由于法(fa)蘭、螺紋和(he)填料密(mi)封等泄(xie)(xie)漏而造(zao)成對人(ren)身(shen)和(he)設備的危害。易(yi)泄(xie)(xie)漏部(bu)位(wei)(wei)應(ying)(ying)避免位(wei)(wei)于人(ren)行(xing)通(tong)道或機泵上(shang)方,否則應(ying)(ying)設安(an)全防護(hu),見圖1.14。
(31)有隔(ge)(ge)熱層(ceng)(ceng)的管(guan)(guan)(guan)道(dao),在管(guan)(guan)(guan)墩(dun)、管(guan)(guan)(guan)架處應設(she)管(guan)(guan)(guan)托。無(wu)隔(ge)(ge)熱層(ceng)(ceng)的管(guan)(guan)(guan)道(dao),如(ru)無(wu)要求,可(ke)不設(she)管(guan)(guan)(guan)托。當(dang)隔(ge)(ge)熱層(ceng)(ceng)厚(hou)度小于或等于80mm時(shi),選用高100mm的管(guan)(guan)(guan)托;隔(ge)(ge)熱層(ceng)(ceng)厚(hou)度大(da)于80mm時(shi),選用高150mm的管(guan)(guan)(guan)托;隔(ge)(ge)熱層(ceng)(ceng)厚(hou)度大(da)于130mm時(shi),選用高200mm的管(guan)(guan)(guan)托;保冷管(guan)(guan)(guan)道(dao)應選用保冷管(guan)(guan)(guan)托。
(32)廠區地形高差較大時,全廠性管(guan)道(dao)敷設應與(yu)地形高差保持一致,在(zai)適當(dang)位置調整管(guan)廊標高。管(guan)道(dao)的最(zui)小坡(po)度宜為(wei)2‰。管(guan)道(dao)變坡(po)點(dian)宜設在(zai)轉彎(wan)處或(huo)固定點(dian)附近(jin)。
(33)對于跨越(yue)、穿越(yue)廠區內鐵路和道(dao)路的管道(dao),在其跨越(yue)段或穿越(yue)段上不(bu)得裝(zhuang)設閥門、金屬(shu)波紋管補償器(qi)和法蘭、螺紋接頭等管道(dao)組成件。
(34)有熱位移的(de)埋地管道,在管道強度允許(xu)的(de)條件下可設置(zhi)擋墩,否則應(ying)采取(qu)熱補償措(cuo)施。
(35)安全噴淋(lin)洗眼器應(ying)根據(ju)腐(fu)蝕性(xing)介質或有(you)毒介質的性(xing)質、操(cao)作(zuo)特點和(he)防護要(yao)求(qiu)等(deng)設(she)置,其服務半徑的范圍不應(ying)大于15m。
(36)軟管站應(ying)根據需要設置,站內可包括蒸汽、新鮮(xian)水、裝置空氣和氮(dan)氣,其服務半(ban)徑的范圍宜為15~20m。
軟(ruan)(ruan)管(guan)站一般是為了(le)吹掃、置(zhi)(zhi)換或檢(jian)修等需要設置(zhi)(zhi),由管(guan)道、閥門、軟(ruan)(ruan)管(guan)接頭、軟(ruan)(ruan)管(guan)及軟(ruan)(ruan)管(guan)架(jia)等組(zu)成。根據(ju)需要可(ke)由蒸汽(qi)、新鮮水、裝置(zhi)(zhi)空氣(qi)、氮氣(qi)等1~4種介質組(zu)成。
(37)非金(jin)屬(shu)(shu)管(guan)道和非金(jin)屬(shu)(shu)襯里管(guan)道
①. 對(dui)(dui)于塑料(liao)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)和(he)塑料(liao)襯里、橡膠襯里管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)設(she)計。應(ying)(ying)根據非金屬管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)具有強度(du)(du)和(he)剛度(du)(du)低、線脹系數大(da)、易老化等弱點,管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)布置應(ying)(ying)滿足下列要求(qiu):管(guan)(guan)(guan)(guan)架的(de)(de)(de)(de)(de)支承方式及管(guan)(guan)(guan)(guan)架的(de)(de)(de)(de)(de)間距,應(ying)(ying)能滿足管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)對(dui)(dui)強度(du)(du)和(he)剛度(du)(du)條件的(de)(de)(de)(de)(de)要求(qiu),一(yi)般取二(er)者(zhe)中小者(zhe)作為最(zui)大(da)管(guan)(guan)(guan)(guan)架間距;管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)應(ying)(ying)有足夠的(de)(de)(de)(de)(de)柔性或有效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)熱補償措(cuo)施(shi),以防(fang)因膨脹(或收縮(suo))或管(guan)(guan)(guan)(guan)架和(he)管(guan)(guan)(guan)(guan)端的(de)(de)(de)(de)(de)位移(yi)造(zao)成泄(xie)漏(lou)或損壞;管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)應(ying)(ying)采取有效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)防(fang)靜電措(cuo)施(shi);露天敷設(she)的(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao),應(ying)(ying)有防(fang)老化措(cuo)施(shi);在有火災危險的(de)(de)(de)(de)(de)區(qu)域內,應(ying)(ying)為其設(she)置適當的(de)(de)(de)(de)(de)安(an)全(quan)防(fang)護(hu)措(cuo)施(shi)。
②. 非(fei)金屬襯里管(guan)(guan)道的布置(zhi)應滿足下列要求:應特(te)別注意非(fei)金屬材(cai)(cai)料的特(te)性與金屬材(cai)(cai)料之間的差異,使膨脹(或收縮)及其他位移產生的應力(li)降到(dao)最小;每一(yi)(yi)根管(guan)(guan)線都應在(zai)三維坐(zuo)標系的至少一(yi)(yi)個方向上設置(zhi)一(yi)(yi)個尺寸調整管(guan)(guan)段(duan),以保證安裝準確(que);非(fei)金屬襯里管(guan)(guan)不(bu)宜(yi)用于真空管(guan)(guan)道。
(38)管道(dao)布置的安全措(cuo)施(shi)
①. 消防與防護
對于(yu)直接排放到大氣(qi)中去的(de)溫度(du)高(gao)于(yu)物料(liao)自(zi)燃溫度(du)的(de)烴類氣(qi)體泄放閥(fa)出(chu)口管道,應設(she)置滅火用的(de)蒸汽或氮氣(qi)管道,并由地面上控制(zhi)。烴類液體儲罐外應設(she)置水(shui)噴淋的(de)防(fang)火措施,閥(fa)門應設(she)在火災(zai)時可接近的(de)地方。
②. 事(shi)故應急設施(shi)
在輸送酸(suan)性、堿性及有害介質的(de)各種管道和(he)設(she)(she)備附近應(ying)(ying)配備專用(yong)的(de)洗眼和(he)淋浴(yu)設(she)(she)施(shi),該(gai)設(she)(she)施(shi)應(ying)(ying)布置在使(shi)用(yong)方便的(de)地方,還要考慮淋浴(yu)器(qi)的(de)安裝高(gao)度(du),使(shi)水能從頭上噴淋。在寒冷地區戶外使(shi)用(yong)時(shi),應(ying)(ying)對(dui)該(gai)設(she)(she)施(shi)采取防凍措施(shi)。
③. 防靜電
對輸送有靜電危害的(de)介質的(de)管道,必須(xu)考慮(lv)靜電接地措施,應符合所執行(xing)項(xiang)目的(de)防止靜電事故規(gui)定。