第九章管道设计
第九章_两相流段塞流
在上述措施中，立管底部注气和顶部节流已有应用实例，但用注气法解决强烈 段塞流的费用太高，因而常采用各种顶部节流法。
13
立管顶部节流原理
为使系统稳定运行，必须在立管底部出现新液塞并在立管内增长 至顶部前，将液塞排出立管，使气液混合物在系统中连续流动， 即把混合物速度Umix（定义为气液折算速度之和）作为控制参
8
段塞流形成机理
强烈段塞流
9
（1）液体堵塞和液塞变长 在立管内较小气流速度下，管内的液体向下流动，积 聚在立管底部。它堵塞了管道内流来的气液混合物，使液塞上游的管道压力增大， 液塞变长。管道出口几乎没有液体流出，排出的气量也很小； （2）气体压力增大 管道内压力增大，同时液体继续积聚液塞增长，立管内的液 位逐渐上升。当管道压力高于立管液体静压头时，才有液体从立管顶部流出； （3）液塞流出 当管道压力足以举升立管内的液柱时，液体开始由立管顶部排出。 起初排液速度较低，当气体串入立管后液体加速，在很短时间内液体流量达到峰 值流量（常为平均流量的几倍），如果分离器或捕集器没有控制系统将淹没容器； （4）管道气体排出 最后，液塞上游积聚的气体极快排出立管，进入平台的接收 装置，使装置工作失常。此时，立管内气体流速减小，管道压力下降，又开始新 一轮循环。
lnLs （英尺）
实测值
Brill Norris Scott
lnD（英寸）
35
最大液塞长度的确定
Norris（1982）经验关系式
Ls max exp1.54 ln Ls 假设液塞长度按对数正态分布，最大液塞长度出现的概率
18
Dunbar 16”管道强烈段塞流的抑 制
Dunbar位于北海英国海域北侧，它及它的卫星油田Ellon包括一 座生产平台和通向Alwyn north 平台（NAB平台）的16英寸和 长22km的多相流管道，87年投产。来自Ellon水下井口的气体
制药工程学各章习题及复习
（掌握）这一部分内容要细看，是学习的重点。
第一章制药工程设计概述1、名词解释（掌握）（1）.项目建议书（2）设计任务书（3）. 两阶段设计2、工程项目从计划建设到交付生产所经历的基本工作程序。
（掌握）3、.可行性研究的任务和意义。
（掌握）4、可行性研究的阶段划分及深度。
（掌握）5、设计任务书的审批及变更。
（掌握）6、设计阶段的划分。
（掌握）7、简述初步设计的深度。
8、简述初步设计的审批及变更。
9、简述制药工程项目试车的总原则。
（掌握）第二章厂址选择和总平面设计1、名词解释（掌握）（1）风玫瑰图（定义、表示方法、图）（2）建筑系数（3）绿地率（4）生产车间（5）辅助车间（6）空气洁净度（7）洁净厂房2、厂址选择的基本原则。
（掌握）3、厂址选择程序。
（掌握）4、简述总平面设计的依据。
5、总平面设计的原则。
（掌握）6、GMP对厂房洁净等级的要求。
（掌握）7、洁净厂房总平面设计原则。
（掌握）第三章工艺流程设计1、（掌握）（1）. 设备位号的表示方法（2）仪表位号的表示方法（3）仪表的常见图例和安装位置2. 简述工艺流程设计的作用。
3、工艺流程设计的任务。
（掌握）4、工艺流程设计的基本程序。
（掌握）5、简述连续生产方式、间歇生产方法和联合生产方式的特点。
（掌握）6、设计题或分析题（掌握）请认真复习“第二节工艺流程设计技术”，掌握每个工程实例。
第四章物料衡算1、明确概念及计算（掌握）（1）转化率（2）收率（产率）（3）选择性（4）总收率（5）单程转化率（6）总转化率2. 简述物料衡算的依据。
（掌握）3. 简述物料衡算的基准。
（掌握）4. 简述物料衡算的方法和步骤。
5、计算题（掌握）请认真复习并掌握“第三节”中每个工程实例的计算。
第五章能量衡算1、明确概念及计算（掌握）（1）物理变化热（2）化学变化热（3）相变热（4）浓度变化热（5）积分溶解热（6）标准化学反应热2、能量衡算的计算基准。
（掌握）3、简述能量衡算的方法和步骤。
第九章 污水管网设计9-4
（3）令D＝300mm， i＝I＝0.008，h/D＝0.55时， 查图得q＝47L/s＜66L/s。
（4）可以选用D＝350mm， i＝0.008。规范规定， 在地面坡度变陡处，管道管径可以较上游小1或2级。 下面计算管底高程。
D=350mm，q=66L/s，I＝0.008 时，查图得： h/D = 0.53, v=1.28m/s，合格。
解： 1、确定管径和坡度 由于上游管段的覆土厚度较大，设计管段坡度应尽 量小于地面坡度以减少埋深。 （1）比例换算法 为减小坡度，流量
最大管径350 坡度0.0015 （附图1）
（管径300，坡度0.0058 ，大于地面坡度，不适合）
流量40L/s 管径350mm 0.0015
流速0.61m/s，充满度0.65 坡度
采用管底平接: 设计管段上端管底高程＝上游管段下端管底高程＝ 43.40(m) 设计管段下端管底高程: 43.40-190×0.008＝41.88(m) （5）如果采用地面坡度作为设计坡度，设计流速 超过最大流速，这时管道设计坡度必须减少，并且 设计管段上端窨井应采用跌水井。
（2）令D＝400mm,查图,当D＝400mm，q＝56L/s， v＝0.60m/s时，i＝0.0012，但h/D＝0.70>0.65，不符合 规定；当h/D＝0.65时，i＝0.00145，v＝0.65m/s,符合要 求。管坡度接近地面坡度I＝0.0014。
采用管顶平接:
设计管段的上端管底高程：43.67+0.350-0.400＝43.620(m) 设计管段的下端管底高程: 43.620-130×0.00145＝43.43(m)
在保证流速和充满度的前提下： 管径大，坡度小； 矛盾，考虑经济性问题
海上油气田设计-配管
第九章 配管
1
海洋石油工程设计指南
第二篇 海上油气田工艺设计
力等级的条件。 1) 所有与设备或容器连接的管道，其设计压力应与所连接设备或容器的设计压力一致，
并应满足下列要求： （1）系统设有安全泄压装置时，设计压力应不低于安全泄压装置的定压加静液柱压力和安
全阀达到最大排放能力时的排放压差； （2）系统未设置安全泄压装置时，设计压力应不低于考虑控制阀失灵、泵切断或阀门误操
本章适用于海上油（气）田开发生产新建、改建平台和浮式生产储油装置上部生产设备 设施管道安装基本设计和详细设计。内容包括单体设备（橇）配管，管带设计，管道、管件、 阀门、法兰、支吊架等的选型和选材。加工设计参见中册第七篇。
第二节 管道安装设计基础
一、 管道压力等级和管径系列 为简化管道器材规格，便于管件标准化，在管道设计中将各种管件按压力和直径两个参 数进行适当分级，将在压力等级标准中规定的分级压力称为公称压力，将在管径系列标准中 规定的分级直径称为公称直径。 1. 公称压力 管件的公称压力是指与其机械强度有关的设计给定压力，它一般表示管件在规定温度下 的最大许用工作压力。海上石油工程设计采用美国国家材料协会标准《管法兰和法兰管件》 （ASME B16.5）的公称压力分级，见表 2-9-1 公称压力分级。
或汇入点及其特殊要求，要求分支或汇入对称布置，管径的放大或缩小、液封的高度，要求 无液袋/无气袋，指定的阀门、法兰、仪表元件、取样点、腐蚀检测点等的位置，管道材料选 用级别的分界点，管道保温、伴热和人身保护范围等。
3. 统筹规划 设计时应进行全平台统筹规划，做到安全、流程通畅、经济便于施工、操作和维修。应 优先考虑大直径、合金管道等特殊管道的布置。同时管道布置应整齐有序，尽量横平竖直， 成组成排，便于支撑，但不排除局部采用斜线连接，尤其是立式容器和管壳式冷换设备的配 管。并同时考虑管道支撑的可能性和合理性。 整个平台的管道，纵向与横向的标高应错开，通常改变方向可改变标高，但特殊要求或 条件允许时也可平拐。在满足设计要求前提下，将管系的重量降到最小。 在保证管道柔性及管道对设备机泵管嘴的作用力和力矩不超出允许值的情况下紧凑布 置。 4. 尽量架空 海上生产设施管系设计受空间的限制，通常采用吊架支撑管道于上一层甲板下，既能有 效利用可利用的空间，又能满足安全、工艺流程、操作、维修的要求。管道不宜直接安装在 格栅或地板上。 5. 不妨碍设备、机泵和控制仪表的操作与维修 在布置管道前，对有关设备、机泵和自控仪表的操作维修特点应有足够的了解，以便留 出足够的空间。对在停工大检修时，需要整体移出进行维修的设备，应留出足够的检修吊装 区域和空间。在人员通行处，管道底部的净高不宜小于 2.2m。
输气管道设计与管理：第九章 第2节 输气管道末段储气
第九章输气系统的调峰与
末段储气
1
对给定输气管，末段储气能力根据平均压力计算。
图9-19 输气管末段的压力变化
储气开始时压力曲线；C-储气结束时压力曲线
9
平均压力中有四个参数，其中p 1max 及p 2min 已知，另两个采用管路特性方程求解：
储气开始A 点（Q =q ）
储气结束C 点（Q =q ）
221min 2min Z p p Cl Q =
+2
22max 1max Z p p Cl Q =−22212p p ClQ
=+图9-19 输气管末段的压力变化
A-储气开始时压力曲线；C-储气结束时压力曲线
已知
已知
减小；
图9-19 输气管末段的压力变化
A-储气开始时压力曲线；C-储气结束时压力曲线
输气管末段储气能力
15
可见平均压力是末段起点与终点可由图表查出，与曲线
()ϕεε。
第九章 工艺设计需要的相关知识 9-2 溜槽及管道
第二节 溜槽及生产管道
物料粒度 （MM）
>100
>50
原煤
烟 煤100-050-0来自13-03-0
溜槽 角度
30-35 32-37 45-50 47-52 50-53 55-60 65-70
溜槽的角度
物料 种类
物料粒 溜槽 度 角度
（MM）
水洗 中煤
50-13 13-0 50-0
37-40 50-60 48-52
第二节 溜槽及生产管道
二、生产管道
1.水力管道 对于自流管道，可根据下式进行计算：
d—自流管直径，m； K —矿浆充满系数，见课本表9-9； Q—矿浆流量，m3/s； i—自流管水力坡度，见课本表9-10。
中国矿业大学
第九章 相关专业知识
第二节 溜槽及生产管道
二、生产管道----管道的布置
最理想的布置方式是多种管道能并行排列布置在 梁下、柱边并走直线。
第九章 相关专业知识
第二节 溜槽及生产管道
一、溜槽
溜槽的断面积可用下式进行计算：
式中： A—溜槽的断面积，m2； Q—输送的物料量，t/h； ф—装满系数，断面大时取大值； 煤=0.3~0.4；矸石 =0.2~0.3； V —物料平均流动速度，m/s； γ—输送物料的堆密度，t/m3。
第九章 相关专业知识
在矿浆管道的汇合处或分流处应顺着矿浆流动方 向连接。
当管道与电缆平行布置时， 管道应布置在电缆的下方。 管道应避免穿过变电所、 配电室、集中控制室。
中国矿业大学
第九章 相关专业知识
第二节 溜槽及生产管道
二、生产管道----管道的布置
横管与梁的关系
横管与柱的关系
立管与梁、柱的关系
管道布置的内容
管道布置的内容一、管道系统规划在管道布置之前，首先需要规划管道系统，包括确定管道系统的组成、各管道的用途和连接方式、管道的起点和终点位置、管道的走向和转折点等。
二、管道材料选择根据管道系统的要求，选择合适的管道材料，包括钢管、铸铁管、塑料管、复合管等。
不同的管道材料具有不同的特性，需要根据实际需求进行选择。
三、管道尺寸确定根据流体介质、流量、压力等参数，确定管道的直径和壁厚。
根据不同的流体介质，选择合适的管道直径和壁厚，以保证管道能够承受所需的流量和压力。
四、管道路径设计根据场地条件、工艺要求和管道材料等因素，设计管道的路径和走向。
在保证管道安全的前提下，考虑如何节省空间、降低成本、方便维护等因素。
五、管道支架安装根据管道的走向和支撑要求，设计并安装合适的支架。
支架的类型和位置需要根据实际情况进行选择和设计，以确保管道在运行过程中不会出现移位、变形等情况。
六、管道系统安全在管道布置过程中，需要考虑安全问题，包括防止泄漏、防止机械损伤、防火防爆等方面。
针对可能存在的风险，采取相应的安全措施，以保证管道系统的安全稳定运行。
七、管道系统调试在管道系统安装完成后，需要进行调试，以确保管道系统的正常运行。
调试包括检查管道系统的密封性、流量和压力等参数是否符合要求，并对异常情况进行调整和处理。
八、管道系统维护为了保证管道系统的长期稳定运行，需要对管道系统进行定期维护和保养。
维护内容包括检查管道腐蚀情况、清理管道内外部的污垢和杂质、检查支架的牢固性等。
对于出现问题的管道，及时进行维修或更换。
同时，还需要建立完善的维护管理制度，规范维护流程和责任人，以确保管道系统的正常运行。
第九章段塞流
李玉星
引言
段塞流是多相管流最常遇到的一种流型，在许多操作条件下（正 常操作、启动、输量变化）混输管道中常出现段塞流。其特点是 气体和液体交替流动，充满整个管道流通面积的液塞被气团分割， 气团下方沿管底部流动的是分层液膜。管道内多相流体呈段塞流 时，管道压力、管道出口气液瞬时流量有很大波动，并伴随有强 烈的振动，对管道及与管道相连的设备有很大的破坏，使管道下 游的工艺装置很难正常工作。
由于液塞前锋的拾液和尾部的脱液，液塞前锋的运动速度 比液塞体内流体的运动速度快，称其为平移速度。1975年， Dukler和Hubbard提出了一个计算平移速度的模型，即
vt vs1C
C 0 .0 2 1 ln R e s 0 .0 2 2
31
液塞含液率的确定
Gregory（1978）经验关系式
36
液膜区特性参数
液膜区动量方程可以改写为
fwLL42S~Lvs2L
~
fwgg42S~gvs2g
在上述措施中，立管底部注气和顶部节流已有应用实例，但用注气法解决强烈 段塞流的费用太高，因而常采用各种顶部节流法。
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立管顶部节流原理
为使系统稳定运行，必须在立管底部出现新液塞并在立管内增长 至顶部前，将液塞排出立管，使气液混合物在系统中连续流动， 即把混合物速度Umix（定义为气液折算速度之和）作为控制参 数。若Umix减小表示发生阻塞，为举升刚形成的液塞，出油管 道的压力应高于立管下游分离器或捕集器正常平均操作压力。立 管顶部节流可增大管道和捕集器之间的差压，利于在立管内刚形 成的小液塞流向捕集器。
增加小分离器和控制系统后，主 分离器液位和立管底部压力相当 稳定。
18
Dunbar 16”管道强烈段塞流的抑制
第九章 污水管网设计与计算
2
1
1 v R ( D, h / D ) I nm
2 3
2 3
1 2
1 q A(d , h / D) R ( D, h / D) I nm
1 2
5个水力参数q、D、h、I、v, 已知其中3个才能求出另 2个，水力计算很复杂。
非满流水力计算简化方法：
（1）水力计算图表
（2）借助满流水力计算公式并通过一段的比例变换 进行计算
第7章 污水管网设计与计算
污水管网设计的主要任务
污水管网总设计流量及各管段设计流量计算
污水管网各管段直径、埋深、衔接设计与水
力计算； 污水提升泵站设计与设计； 污水管网施工图绘制等。
9.1 污水设计流量计算
9.1.1 设计污水量定额
污水量定额与城市用水量定额之间有一定的比例关系，称为排放系数。 一般，生活污水和工业废水约为用水量60~80%。但由于地下水和地面 雨水从接口、裂隙进入，使实际污水量增大。
（3）工业企业生活污水及淋浴污水量计算
Q3 q3ai N 3ai K h3ai q3bi N 3bi ( ) ( L / s) 3600 T3ai 3600
q3ai——职工生活污水量标准,一般车间25(L/(人.班), 热车间35(L/(人.班)； N3ai ——最高日生活用水总人数； T3ai ——最高日每班工作小时数，h； Kh3ai——生活污水量时变化系数，一般车间3.0，热车 间2.5； q3bi——职工淋浴用水量标准，一般车间40(L/(人.班， 热车间60(L/(人.班)； N3bi ——最高日淋浴用水总人数
本段流量：
q1 F q 0 K Z
式中： q1——设计管段的本段流量，L/s； F——设计管段服务的街坊面积，公顷； KZ——生活污水量总变化系数； q0——单位面积的本段平均流量，比流量，L/s.公 顷
热力管道施工组织设计
山东省曹县集中供热项目—热力主管网工程施工组织设计目录第一章工程概况及施工部署第二章施工准备第三章施工方案及主要施工方法第一节测量放线第二节开挖沟槽第三节地基处理第四节管道安装第五节管道接口第六节检查井第七节闭水实验第八节回填第四章劳动力计划及主要施工机械配备第五章保证工程质量的技术组织措施第六章保证工期的技术组织措施第七章确保安全、文明施工的技术措施，及是否配置专职安全员第八章施工总进度计划安排第九章施工总平面布置图第十章有效降低成本、缩短工期、提高质量的合理化建议和措施第十一章环境保护和不扰民措施第十二章地下管网、电缆、文物保护措施第十三章服务、保修及优惠承诺第一节连续施工、保证工期不变承诺第二节专款专用承诺第三节保修承诺第四节工期承诺第五节其他承诺第一章工程概况及施工部署第一节工程概况曹县圣润热力有限公司山东省曹县集中供热项目—热力主管网工程，是关系到百姓切身利益的重要工程，是一项民心工程。
我们愿意承建该工程并把该项工程作为我们公司的重中之重的工程，在承建工程中我们将便合同、守信誉、保质量。
在该工程质量管理中将以严密有效的组织、健全的机构、明确的职责，保证质量方针的实施和质量体系受控运行，保证在合同工期内完成施工任务。
工程名称：山东省曹县集中供热项目—热力主管网工程建设地点：曹县城区内总工期75天质量要求：合格第二节施工部署1、组织保证项目总指挥项目经理项目副经理名2、工程项目管理的主要目标根据建设单位要求和本工程的具体情况，我公司确定项目管理综合目标如下：一、质量标准：合格工程二、工期目标：本工程开工日期为，竣工日期为日，总工期(日历天数)75天。
三、工程成本造价控制目标采用先进的技术和工艺，选用经济合理的施工方案，通过科学的管理、严密的组织和协调控制，使工程成本和造价得到最有效的控制，最大限度的为建设单位节约资金，为企业获得一定的经济效益。
四、安全生产目标确保职业安全管理体系在本工程有有效运行，确保施工现场不发生重大伤亡事故、火灾和恶性食物中毒事件，轻伤发生率控制在千分之六以内，易燃、易爆事故发生率为零。
海洋石油工程设计指南各册内容
《海洋石油工程设计指南》丛书共13册海洋石油工程设计指南》主要容包括了海洋石油工程所有各专业的设计和施工、HSE（职业卫生、安全与环保）评价报告的编写，以及海上油气田的陆上终端的介绍。
《海洋石油工程设计指南（第1册）：海洋石油工程设计概论与工艺设计》包括了第一篇海洋石油工程设计概论和第二篇海上油气田工艺设计。
第一篇描述了我国海洋石油工程和海洋石油工程设计发展的历史与基本状况；第二篇是按照详细设计深度要求而编写的，着重强调工艺专业的设计基础、设计容、设计步骤、设计深度等基本要点以及设计过程中的技术关键。
本指南适合从事海洋石油工程设计的技术人员和管理人员使用。
从事海洋石油工程研究、建设和海上油气田生产管理的人员可参考使用。
第一篇海洋石油工程设计概论第一章海洋石油工程概述第二章海洋石油工程设计概述第二篇海上油气田工艺设计第一章海上油气田工艺设计总则第二章原油和天然气的基本性质第三章油气处理工艺设计第四章辅助系统工艺设计第五章给水、排水和水处理第六章安全消防和救生第七章P&I图设计第八章总图设计第九章配管设计附录一《概念设计、基本设计、详细设计技术文件典型目录》《海洋石油工程设计指南（第2册）：海洋石油工程机械与设备设计》本册包括了第三篇海上油气田机械设备设计。
第三篇是按照详细设计深度要求而编写的，着重强调机械设备专业的设计基础、设计容、设计步骤、设计深度等基本要点以及设计过程中的技术关键。
本指南适合从事海洋石油工程设计的技术人员和管理人员使用。
从事海洋石油工程研究、建设和海上油气田生产管理的人员可参考使用。
第三篇海上油气田机械设备设计第-章海上油气田机械设备设计总则第二章电站装置选型设计第三章热站装置选型设计第四章吊机选型设计第五章泵类设备选型设计第六章空气压缩机装置选型设计第七章天然气压缩机装置选型设计第八章容器类设备设计第九章钻／修井装置、设施与海洋工程平台设计第十章采暖、通风、空调（HVAC）设计附录一《概念设计、基本设计、详细设计技术文件典型目录》之表4机械设备《海洋石油工程设计指南（第3册）：海洋石油工程电气、仪控、通信设计》包括了第四篇海上油气田电气、仪控、通信系统设计。
暴雨强度及雨水流量计算管道
暴雨强度及雨水流量计算管道【篇一：设计雨水流量按下式计算】设计雨水流量按下式计算：qy?qj?fw10000式中：qy ————设计雨水流量（l/s）；fw ——汇水面积（m2）。
屋面雨水排水管道设计降雨历时应按5 min计算；各种屋面﹑地面的雨水径流系数可按表4.9.6采用。
表4.9.6 径流系数【篇二：雨水管计算】第九章雨水管渠的设计计算（一）教学要求：1、熟练掌握雨水设计流量的确定方法；2、了解截流制合流式排水管渠的设计；3、掌握管道平面图和纵剖面图的绘制。
（二）教学内容：1、雨量分析及暴雨强度公式；2、雨水管网设计流量计算；3、雨水管网设计与计算；4、雨水径流调节；5、排洪沟设计与计算；6、合流制管网设计与计算。
（三）重点：雨水管网设计计算、合流制管网设计计算。
第一节雨量分析及暴雨强度公式一、雨量分析1. 降雨量降雨量指单位地面面积上在一定时间内降雨的雨水体积，其计量单位为（体积/时间）/面积。
由于体积除以面积等于长度，所以降雨量的单位又可以采用长度/时间。
这时降雨量又称为单位时间内的降雨深度。
常用的降雨量统计数据计量单位有：年平均降雨量：指多年观测的各年降雨量的平均值，计量单位用mm/a；月平均降雨量：指多年观测的各月降雨量的平均值，计量单位用mm/月；最大日降雨量：指多年观测的各年中降雨量最大的一日的降雨量，计量单位用mm/d。
2. 雨量的数据整理自记雨量计所记录的数据一般是每场雨的累积降雨量（mm）和降雨时间（min）之间的对应关系，以降雨时间为横坐标和以累计降雨量为纵坐标绘制的曲线称为降雨量累积曲线。
降雨量累积曲线上某一点的斜率即为该时间的降雨瞬时强度。
将降雨量在该时间段内的增量除以该时间段长度，可以得到描述单位时间内的累积降雨量，即该段降雨历时的平均降雨强度。
3.降雨历时和暴雨强度在降雨量累积曲线上取某一时间段t，称为降雨历时。
如果该降雨历时覆盖了降雨的雨峰时间，则上面计算的数值即为对应于该降雨历时的暴雨强度，降雨历时区间取得越宽，计算得出的暴雨强度就越小。
08-第九章-2 污水管网设计与计算
水力计算自上游管段依次向下游管段进行，随着设计流量逐 段增加，设计流速也应相应增加。如流量保持不变，流速不应 减小。只有当坡度大的管道接到坡度小的管道时，下游管段的 流速已大于1.0 m/s（陶土管）或1.2 m/s（混凝土、钢筋混凝
土管道）的情况下，设计流速才允许减小。
在旁侧管与干管的连接点上，为避免旁侧管和干管产生逆 水和回水，旁侧管中的设计流速不应大于干管中的设计流速。 设计流量逐段增加，设计管径也应逐段增大，但当坡度小 的管道接到坡度大的管道时，管径才可减小，但缩小的范围不 得超过50～100 mm，并不得小于最小管径。
设计流量(L/s) <9.19 9.19-16.6 39.72-51.88 …
最大管径(mm) 200 250 400 …
平坦或反坡地区管段设计
流量 最大管径 最小流速
流量 管径（附图1） 坡度
充满度，坡度（比例换算法； 水力图）
充满度，流速（比例换算法； 水力图）
（3）管段衔接设计
• • •
由上游向下游进行。 先确定管段起点埋深。控制点（详见后） 流量 管径，坡度，充满度，管长 衔接方式，计算埋深
1 1 2 v R3 I 2 nm
I nm R v
4 3 2
特殊情况2： 下游管径小于上游管径（坡度变陡），管底平接。
在特殊情况下，下游管段的管径 小于上游管段的管径(坡度突然变 陡时．可能出现这种情况)，而不 能采用管顶平接或水面平接时，采 用管底平接以防下游管段的管底高 于上游管段的管底。
h/D=0.66>0.65，不合格
i =0.0015<0.0024，比较合适
C、采用D＝400 mm？查图。 当D＝400mm，q＝40L/s，v＝0.6m/s时，h/D＝0.53， i＝0.00145。 与D＝350mm相比较，管道设计坡度基本相同，管道容积未充分 利用， 另外，管道口径一般不跳级增加。 所以D＝350mm，i＝0.0015的设计为好。
管道管理制度大全
管道管理制度大全第一章总则第一条为了加强对管道的管理，维护管道设施的安全稳定运行，保障公共利益，根据国家有关法律法规，制定本制度。
第二条本制度适用于所有管道设施的管理工作，包括城市供水管道、天然气管道、石油管道、污水管道等。
第三条管道管理的原则是安全第一，保护环境，合法合规。
第四条管道管理工作应当坚持科学规划、规范管理、信息公开、公众参与的原则。
第五条遵循市场化原则，推进管道设施的运营管理，提高资源利用效率。
第二章管道设计与建设管理第六条管道设计应当符合国家相关规范标准，确保管道安全运行，设计工程应当经过专业设计单位设计，并报相关主管部门审核。
第七条管道建设项目需进行合理规划，必须经过环境影响评价，并获得相应的环境保护批准。
第八条管道施工必须严格按照相关标准与规范进行，确保施工质量。
第九条对新建的管道设施，必须进行竣工验收，确保符合施工图纸要求并经过相应部门验收合格。
第十条管道建设过程中，必须择会进行安全监控，并随时掌握安全运行情况。
第三章管道运营管理第十一条管道运营单位必须具备相应的资质，设有专业管理人员负责管道运营工作。
第十二条管道运营单位需进行定期的设施检测、维护工作，并建立完善的记录，并如实向相关主管部门报告。
第十三条管道运营单位必须建立健全的安全管理制度和操作规程，确保管道运行的安全稳定。
第十四条管道运营单位必须投保相关的责任保险，确保在发生意外事故时能及时赔付受害方。
第十五条管道运营单位必须对管道设施进行定期维护保养，确保设施的良好状态。
第十六条管道运营单位必须加强对员工的培训，提高员工的操作技能和安全意识。
第四章管道维护与修理第十七条管道维护工作应当严格按照相关规定进行，确保管道设施正常运行。
第十八条管道维护工作需要定期检测管道设施的运行状况，发现问题及时进行处理。
第十九条对于管道设施出现的故障，必须及时进行紧急维修处理，确保不影响设备的安全运行。
第二十条管道设施需要进行定期的设施修理、更换，确保设施的使用寿命。
8管道应力分析设计与管道支吊架
第九章管道应力分析设计与管道支吊管道应力分析基础知识管道的柔性设计管道支吊架的设计第一节管道应力分析基础知识 管道应力分析的目的1.使管道应力在规范的许用范围内；2.使设备管口载荷符合制造商的要求或公认的标准；3.计算出作用在管道支吊架上的荷载4.解决管道动力学问题；5.帮助配管优化设计。
第一节管道应力分析基础知识 管道应力分析的内容管道应力分析分为靜力分析和动力分析。
静力分析包括：1.压力荷载和持续荷载作用下的一次应力计算――防止塑性变形破坏；2.管道热胀冷缩以及端点附加位移等位移荷载作用下的二次应力计算――防止疲劳破坏；3.管道对设备作用力的计算――防止作用力太大，保证设备正常运行；第一节管道应力分析基础知识（4）管道支吊架的受力计算――为支吊架设计提供依据；（5）管道上法兰的受力计算――防止法兰泄漏；（6）管系位移计算――防止管道碰撞和支吊点位移过大。
第一节管道应力分析基础知识 管道应力分析的内容动力分析包括1.管道自振频率分析――防止管道系统共振；2.管道强迫振动响应分析――控制管道振动及应力；3.往复压缩机气柱频率分析――防止气柱共振；4.往复压缩机压力脉动分析――控制压力脉动值。
第一节管道应力分析基础知识 一次应力和二次应力一次应力是指由于外加荷载，如压力或重力等的作用产生的应力。
一次应力的特点是：它满足与外加荷载的平衡关系，随外加荷载的增加而增加，且无自限性，当其值超过材料的屈服极限时，管道将产生塑性变形而破坏。
第一节管道应力分析基础知识 二次应力是由于管道变形受到约束而产生的应力，它不直接与外力平衡，二次应力的特点是具有自限性，当管道局部屈服和产生小量变形时应力就能降低下来。
二次应力过大时，将使管道产生疲劳破坏。
在管道中，二次应力一般由热胀、冷缩和端点位移引起。
第一节管道应力分析基础知识 材料的强度理论材料的强度理论有四种，分别是：（1）第一强度理论――最大拉应力理论，其当量应力S=σ1。
市政管网工程--排水
4、无基础的槽内铺设管道，其人工、机械乘以系数1.18 。特殊情况，必须在支撑下串管铺设，其人工、机械 乘以系数1.33。若在枕基上铺设缸瓦(陶土）管，人工 乘以系数1.18。
5、混凝土管道接口[水泥砂浆捻口；膨胀水泥砂浆接口 ；橡胶圈接口（混凝土管承插口、企口；钢承口；双 插口）；钢丝网水泥砂浆抹带接口（120º；180º）；现 浇混凝土套环接口（120º；180º）；现浇混凝土套环柔 性接口（120º；180º）；
• 砖砌污水闸槽井：井深一般为3.5m，规格有 1300mmX1700mm、1300mmX1800mm、1300mmX1900mm、 1300mmX2000mm，对应的管径分别为700mm、800mm、 900mm、1000mm。
• 砖砌雨水进水井：井深不大于1m，底部可作成沉泥井， 泥槽深不小于12cm，连接最小管径D200mm，坡度0.01长 度小于25m。
行第六章有关项目。 五、各类井的井盖、井座、井箅、均是按球墨铸铁编制的，
爬梯是按塑钢编制的，如设计不同时，可以调整。 六、凡井深大于1.5m的井，均不包括井字架的搭拆费用，井
字架的搭拆执行第十三章有关项目。 七、当井深不同时，按本章列有的“井筒每增0.2”项目调整
。 八、各类井的井深是指井盖上皮到井基础或混凝土底板上皮
第九章 市政管网工程
一、定型混凝土管道基础及铺设
（一）定额说明：
一、本章包括混凝土管道基础、管道铺设、管道接口、 闭水试验、管道出水口等内容，是按2006年《市政排 水管道工程及附属设施》06MS201图集编制的，设计与 之不同时，执行第六章有关项目。适用于市政工程雨 水、污水、合流混凝土排水管道工程。
雨水管径计算公式
雨水管径计算公式【篇一：雨水流量计算公式】雨水流量计算公式：式中：q——雨水设计流量（l/s）；根据不同地貌选择径流系数f——汇水面积（ha）；式中：p——设计重现期（a）；t——降雨历时（min）。
【篇二：雨水管道挖土方的计算规则】雨水管道挖土方的计算规则【篇三：雨水管渠的设计计算】第九章雨水管渠的设计计算（一）教学要求：1、熟练掌握雨水设计流量的确定方法；2、了解截流制合流式排水管渠的设计；3、掌握管道平面图和纵剖面图的绘制。
（二）教学内容：1、雨量分析及暴雨强度公式；2、雨水管网设计流量计算；3、雨水管网设计与计算；4、雨水径流调节；5、排洪沟设计与计算；6、合流制管网设计与计算。
（三）重点：雨水管网设计计算、合流制管网设计计算。
第一节雨量分析及暴雨强度公式一、雨量分析1. 降雨量降雨量指单位地面面积上在一定时间内降雨的雨水体积，其计量单位为（体积/时间）/面积。
由于体积除以面积等于长度，所以降雨量的单位又可以采用长度/时间。
这时降雨量又称为单位时间内的降雨深度。
常用的降雨量统计数据计量单位有：年平均降雨量：指多年观测的各年降雨量的平均值，计量单位用mm/a；月平均降雨量：指多年观测的各月降雨量的平均值，计量单位用mm/月；最大日降雨量：指多年观测的各年中降雨量最大的一日的降雨量，计量单位用mm/d。
2. 雨量的数据整理自记雨量计所记录的数据一般是每场雨的累积降雨量（mm）和降雨时间（min）之间的对应关系，以降雨时间为横坐标和以累计降雨量为纵坐标绘制的曲线称为降雨量累积曲线。
降雨量累积曲线上某一点的斜率即为该时间的降雨瞬时强度。
将降雨量在该时间段内的增量除以该时间段长度，可以得到描述单位时间内的累积降雨量，即该段降雨历时的平均降雨强度。
3.降雨历时和暴雨强度在降雨量累积曲线上取某一时间段t，称为降雨历时。
如果该降雨历时覆盖了降雨的雨峰时间，则上面计算的数值即为对应于该降雨历时的暴雨强度，降雨历时区间取得越宽，计算得出的暴雨强度就越小。
制药工程学重点
制药工程学重点Company number : [0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108]第一章制药工程设计概述•制药工程设计：指工程技术人员将工程项口按照技术要求用图纸、表格及文字的形式表示出来的一项综合性技术工作。
• 项目建议书：是法人单位根据国民经济和社会发展的长远规划、行业规划及地区规划，并结合自然资源、市场需求和现有生产力布局等惜况，在进行初步的广泛的调查研究的基础上，向上级有关主管部门推荐项口时提出的报告书。
项目建议书是投资决策前对工程项目的轮廓设想。
说明项目建设的必要性，同时初步分析项U建设的可能性。
• 可行性研究：是根据国民经济发展的长远规划、地区发展规划及行业发展规划的要求，结合自然和资源条件，对工程项Id的技术性、经济性和工程可实施性，进行全面调查、分析和论证，做出是否合理可行的科学评价。
• 初步设计的任务：是根据设计任务书、可行性研究报告及设计基础资料，对工程项U 进行全面细致的分析和研究，确定工程项L1的设汁原则、设计方案和主要技术问题,在此基础上对工程项U进行初步设计，编制出初步设计说明书和总概算书。
•制药工程项目试车的一般原则：从单机到联机到整条生产线：从空车到以水代料到实际物料。
当以实际物料试车达到设计要求后，应及时组织竣工验收。
确度以及内段。
•可行性研究的审批程序：可行性研究报告编制完成后，由项目委托单位上报审批。
审批程序可分为预审和复审。
未完待续初步设计的内容第二章厂址选择和总平面设计•厂址选择：是根据拟建工程项目所必须具备的条件，结合制药工业的特点，在拟建地区范围内，进行详尽的调查和勘测，并通过多方案比较，提出推荐方案’编制厂址选择报告，经上级主管部门批准后，然后确定厂址的具体位置。
•厂址选择的基本原则1）贯彻执行国家的方针政策2）正确处理各种关系3）注意制药工业对厂址选择的特殊要求4）充分考虑环境保护和综合5）节约用地6）具备基本的生产条件利用•厂址选择工作程序1）准备阶段组织准备技术准备2）现场调查阶段3）编制厂址选择报告阶段•总平面设计的内容1）平面布置设计：是总平面设计的核心内容，其任务是结合生产工艺流程特点和厂址的自然条件，合理确定厂址范围内的建（构）筑物、道路、管线、绿化等设施的平面位置。
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第九章管道设计
• 9.1.概述 • 9.2管道、阀门及管件 • 9.3管道布臵中的常见技术问题 • 9.4.管道布臵技术 • 9.5.管道布臵图简介
9.1概述
• 药品生产中管道布臵影响投资，影响生产、 管理、安全和操作费用。 • 管道布臵设计不但要满足工艺流程要求，还 须满足施工安装要求。 • 管路设计由管路计算和管道布置设计两部分 组成 。 • 管路计算：管径、管道压降、热补偿和管道 支吊架计算，保温工程，管路应力分析，管 件选择。
19 .6 24 .5 31 .4
100 160 200 250 320
0. 98
1. 57
2. 45
3. 92
6. 28
2.公称直径DN
• DN是管子、阀门或管件的名义内直径。 • DN并不一定就是实际内径。例如，管子的DN
既不是它的外径，也不是它的内径，而是小于
管子外径的一个数值。管子的DN一定，其外
操作温度高于200℃的钢制高压管路，试验 压力可按下式计算
[ ] Ps 1.5P [ ]t
真空管路及管件，水压试验压力可取0.2MPa进 行试验。
（2）气密性试验
• 水压试验合格后，方可进行气密性试验。试验
时，首先将空气压力缓慢升高至设计压力并保
持10分钟，然后在可能泄漏处涂上肥皂水检漏，
PN 0.05 0.1 0.25 0.39 0.59 0.98
操作温度高于200℃的钢制中、低压管 路，试验压力可按下式计算
[ ] Ps 1.25P [ ]t
式中Ps—水压试验压力，MPa； P —设计压力，MPa； [δ]—试验温度下材料的许用应力，MPa； [δ]t—设计温度下材料的许用应力，MPa
• （3）焊接 • 药品生产中最常用的一种管道连接方法，具 有施工方便、连接可靠、成本较低的优点。 凡是不需要拆装的地方，应尽可能采用焊接。 所有的压力管道，如煤气、蒸汽、空气、真 空等管道应尽量采用焊接。 • （4）法兰连接 • 常用于大直径、密封性要求高的管道连接, 也可用于玻璃管、塑料管、阀门、管件或设 备之间的连接。法兰连接的优点是连接强度 高,密封性能好，拆装比较方便。缺点是成本 较高。
表9-4
常见管道油漆颜色 颜色 银灰色 深蓝色 黄色 深灰色 黄色 橙黄色 黑色
介质 颜色 介质 一次用水 深绿色 冷冻盐水 二次用水 浅绿色 压缩空气 清下水 淡蓝色 真空 酸性下水 黑色 物料 蒸汽 白点红圈色 排气 冷凝水 白色 油管 软水 翠绿色 生活污水 污下水 黑色
5、管道验收
• 安装完成后的管道需进行强度及气密性试验。
图9-5 闸阀
(4)
截止阀
其阀座与流体的流动方向垂直， 流体向上流经阀座时要改变 流动方向，因而流动阻力较 大。截止阀结构简单，调节 性能好，常用于流体的流量 调节，但不宜用于高粘度或 含固体颗粒的介质，也不宜 用作放空阀或低真空系统阀 门。
图9-6 截止阀
(5) 止回阀
内有一圆盘或摇板，当介质 顺流时，阀盘或摇板即升 起打开；当介质倒流时， 阀盘或摇板即自动关闭。 是一种自动启闭的单向阀 门，用于防止流体逆向流 动的场合。止回阀一般不 宜用于高粘度或含固体颗 粒的介质。
3、管道的热补偿
• 管道会因温度变化而产生热胀冷缩。当管道不 能自由伸缩时，其内部将产生很大的热应力。
• 管道的热应力与管子的材质及温度变化有关，
而与管道长度无关。
• 为减弱或消除热应力对管道的破坏作用，在管
道布臵时应考虑相应的热补偿措施。
管道布臵应尽可能利用管道自然弯曲时的 弹性来实现热补偿，即采用自然补偿。有热补 偿作用的自然弯曲管段又称为自然补偿器。
径也就确定了，但内径随壁厚而变。
表9-2
公称直 径 外径
壁厚 10
无缝钢管的公称直径与外径 单位mm
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125
14
3
18
3
25
3
32
3.5
38
3.5
45
3.5
57
3.5
76
4
89
4
108 133
4 4
公称直 150 175 200 225 250 300 350 400 450 500 径 外径 壁厚 159 194 219 245 273 325 377 426 480 530 4.5 6 6 7 8 8 9 9 9 9
（a）L形补偿器
（b）Z形补偿器
图9-1自然补偿器
制作人:王志祥等
• 若使用温度低于100℃或公称直径不超过50mm 的管道，一般可不考虑热补偿。 • 表9-3 可不装补偿器的最大直管长度
热水 60 70 80 90 95 100 110 120 130 140 143 151 158 164 170 175 179 183 /0C
9.1.2管道设计的原则
（1）依据管道设计规定，收集设计资料和有关标准规范 （2）根据工艺管道流程图（PID图）进行管道设计 （3）根据装臵特点，考虑操作、安装、生产、维修的需 要，合理布臵管路，做到整齐美观。 （4）根据介质性质及工艺操作条件，经济合理地选择管 材。 （5）配臵的管道应有一定挠性，以降低管道的应力， DN>150，温度>177℃的管道应进行柔性核算。 （6）管道布臵中考虑安全通道及检修通道。 （7）输送易燃易爆介质的管道不能通过生活区。 （8）废气放空管应设臵在操作区的下风口，并符合国家 排放标准。
• （6）承插连接 • 常用于埋地或沿墙敷设的给排水管,如铸铁管、 陶瓷管、石棉水泥管等与管或管件、阀门之间 的连接。连接处可用石棉水泥、水泥砂浆等封 口,用于工作压力不高于0.3MPa、介质温度不 高于60C0的场合。 • （6）卡箍连接 • 该法是将金属管插入非金属软管，并在插入口 外，用金属箍箍紧，以防介质外漏。卡箍连接 具有拆装灵活、经济耐用等优点，常用于临时 装臵或洁净物料管道的连接。
级别名称 真空管道 低压管道 中压管道 高压管道 设计压力MPa p<0 0≰p≰1.6 1.6≰p≰10 p>10
注：工作压力≱9.0MPa，T≱500℃的蒸汽管道可 升级为高压管道。
(2)按管道输送介质的温度、闪点、爆炸下 限、毒性及管道设计压力分为三级
管道级别 SHA SHB SHB1 适用范围
1.毒性程度为极度危害介质的管道。 2.设计压力≱10MPa的SHB介质管道。 1.毒性程度为高度危害介质的管道。 2.设计压力<10MPa的甲乙类可燃气体和甲A类 液化烃，甲B类可燃液体介质管道。 3.乙A类可燃液体介质管道。 1.乙B类可燃液体介质管道。 3.丙类可燃液体介质管道。
SHB2
• 施工按《是有化工剧毒、易燃、可燃介质管道施工及 验收规范》（SHJ3501-1997)的规定进行
(a)
U形
图9-2
(b) 波形(单波) 常用补偿器
4、管道油漆及颜色
• （1）彻底除锈后的管道表层应涂红丹底漆两 道，油漆一道。 • （2）需保温的管道应在保温前涂红丹底漆两 道，保温后再在外表面上油漆一道。 • （3）敷设于地下的管道应先涂冷底子油一道， 再涂沥青一道，然后填土。 • （4）不锈钢或塑料管道不需涂漆。
符合要求后再将空气压力升高至试验压力进行
试验。
9.2.3阀门
• 1、常用阀门 • (1) 旋塞阀
优点：结构简单、启闭方便快 捷、流动阻力较小等。常用 于温度较低、粘度较大的介 质以及需要迅速启闭的场合， 但一般不适用于蒸汽和温度 较高的介质。旋塞阀配上电 动、气动或液压传动机构后， 可实现遥控或自控。 图9-3 旋塞阀
• （1）水压试验
• 水压试验压力可根据管子和管路附件的公称压
力按表9-5中的数据选取。
表9-5
管子的公称压力PN和试验压力Ps 单位：MPa Ps --0.2 0.39 0.59 0.88 1.47 PN 1.57 2.45 3.92 6.28 7.85 9.81 Ps 2.35 3.73 5.88 9.41 44.77 14.71 PN 12.75 15.69 19.61 24.52 31.38 Ps 19.12 23.54 29.42 37.27 47.07
9.1.3.管道设计的内容
1、选择管材 耐腐蚀性佳且价格低廉 2、管路计算 选定流速，计算管径，确定壁厚。 3、管道布臵设计 对管道合理布臵，并绘出管道 布臵图 4、管道绝热设计 确定保温层结构、材料、和 厚度 5、管道支架设计 确定管架类型，编制出管架 数据表、材料表和设计说明书。 6、编写设计说明书 列出各种管子、管件及阀门的材料、规格、 数量，并说明安装要求和注意事项。
2、常用管子
• （1）钢管 • 焊接钢管：通常由碳钢板卷焊而成，以镀锌 管较为常见。焊接钢管的强度低，可靠性差， 常用作水、压缩空气、蒸汽、冷凝水等流体 的输送管道。 • 无缝钢管可由普通碳素钢、优质碳素钢、普 通低合金钢、合金钢等由热轧或冷轧(冷拔） 而成，其中冷轧无缝钢管的外径和壁厚尺寸 较热轧的精确。无缝钢管品质均匀、强度较 高，常用于高温、高压以及易燃、易爆和有 毒介质的输送。
• 对法兰或阀门而言，公称直径是指与其 相配的管子的公称直径。如DN100的管法 兰或阀门，指的是连接公称直径为100mm 的管子用的管法兰或阀门。 • 同一标准、公称直径和公称压力相同的 管法兰具有相同的连接尺寸。
9.2.2管道
• 1、管道的分类（化工设计） • （1）按设计压力工业管道分为四级 • 管道分级
制作人:王志祥等
(2) 球阀
内有一可绕自身轴线作 90°旋转的球形阀瓣 , 阀瓣内设有通道。球阀 结构简单,操作方便,旋 转90°即可启闭。球阀 的使用压力比旋塞阀高, 密封效果较好 , 且密封 面不易擦伤 , 可用于浆 料或粘稠介质。
图9-4