管道设计与布置
工业金属管道施工规范管道布局与设计原则要点
工业金属管道施工规范管道布局与设计原则
要点
工业金属管道的施工规范对于保证管道系统的安全运行以及延长使
用寿命具有重要意义。
而管道的布局与设计是影响整个管道系统性能
的重要环节。
本文将就工业金属管道施工规范中的管道布局与设计原
则要点进行探讨。
一、管道布局原则
1. 合理布局：管道应按照工艺流程和设备布局进行合理布置，保证
管道连接短、路径直、操作方便。
2. 管道等级：按照不同介质、不同工艺要求将管道等级划分清晰，
避免混淆。
3. 安全间距：不同介质的管道应保持一定的安全间距，避免相互干
扰或交叉。
4. 防腐保温：对于需要防腐保温的管道，应在设计时考虑相应措施，确保管道寿命。
二、管道设计原则
1. 材质选择：根据介质性质选用合适的金属材料，以保证管道的耐
腐蚀性和耐压性。
2. 设计压力：根据介质输送要求确定管道设计压力，确保管道在工
作状态下的安全稳定。
3. 波形及泄放：在管道设计中考虑波形和泄放的问题，避免压力波对管道系统的影响。
4. 管道支撑：设计合理的支撑系统，避免管道振动及疲劳损伤，延长管道寿命。
5. 连接方式：选择适合管道介质及操作条件的连接方式，确保连接牢固、无泄漏。
6. 排水排气：在管道设计中设置合适的排水排气装置，避免管道内积水积气影响正常运行。
以上就是工业金属管道施工规范中的管道布局与设计的要点，合理的管道布局与设计是管道系统安全运行的基础，对于提高管道系统的运行效率以及延长使用寿命具有重要意义。
希望有关人员在实际工作中能够严格按照规范进行操作，确保管道系统的正常运行和安全性。
城市综合管廊工程技术规范中管道布置与定位的设计要求
城市综合管廊工程技术规范中管道布置与定位的设计要求城市综合管廊工程是指为了满足城市多样化的管线需求和提高城市基础设施的综合管理能力而建设的一种地下综合通道工程。
管道布置与定位是城市综合管廊工程设计的重要环节，它直接关系到工程的安全性、可靠性和经济性。
本文将从地下管道布置、管道定位、管道间距和管道分区等方面论述城市综合管廊工程技术规范中对管道布置与定位的设计要求。
1. 地下管道布置地下管道布置是指在城市综合管廊工程中如何合理布置各种管道。
首先，根据不同管道的功能和作用，分别确定各个管道的布置位置。
例如，自来水管道应优先布置在居民区，电缆管道应优先布置在商业区等。
其次，要充分考虑地下管道与地铁、地下车库等地下结构的相互关系，避免冲突和干扰。
最后，要考虑管道的交通便利性，尽量减少管道的弯曲和转角，提高管道的通行能力。
2. 管道定位管道定位是指确定管道在综合管廊中具体的位置和方向。
在城市综合管廊工程中，管道的定位需要遵循以下原则。
首先，要尽量减少管道的交叉，避免不同管道之间的干扰和冲突。
其次，要根据不同管道的特点确定其最佳的定位深度，以提高工程的安全性和可靠性。
最后，要考虑管道的维护和检修便利性，合理设置进出口和检修口，方便对管道进行维护和修理。
3. 管道间距管道间距是指同一条综合管廊中不同管道之间的距离。
合理的管道间距设计有助于减少管道之间的干扰和冲突，提高管道的安全性和可靠性。
在城市综合管廊工程中，管道间距的设计要遵循以下原则。
首先，要根据管道的直径、材质和功能等特点确定合适的管道间距。
一般来说，大直径、重要功能的管道间距可以相对大一些。
其次，要考虑管道的维护和检修便利性，合理设置间距，方便对管道进行维护和修理。
4. 管道分区管道分区是指根据城市综合管廊的不同功能，将管道划分为不同的区域。
合理的管道分区设计有助于提高工程的管理效率和安全性。
在城市综合管廊工程中，管道分区的设计要遵循以下原则。
首先，要根据管道的功能和特点确定合适的分区方式和范围。
管道布置的原则和方法
管道布置的原则和方法管道布置是流体传输系统设计中的重要环节。
合理的管道布置可以提高流体输送的效率、降低能耗、降低维护成本、延长设备寿命等。
本文将介绍管道布置的原则、方法以及常见问题。
管道布置的原则管道布置有以下几个原则：1. 最短距离原则管道布置时应尽量采用最短的距离。
最短的距离能够减少管道材料的使用量、减少管道阻力、缩短流体传输时间等。
但在一些情况下，如受限空间或管道阻塞等，可能无法满足最短距离原则。
2. 最小阻力原则管道布置时应尽可能地减少管道内摩擦阻力和局部阻力。
一般来说，流速越大、管道直径越小、流体粘度越大、管道弯头越多，阻力就越大。
因此，应尽可能地采用直线管道、大直径管道、少弯头的布局方式。
3. 合理分布原则管道应合理布置，避免某一管段过长或过短。
过长的管道容易产生流体冲击或降低流量，过短的管道则会增加管道接头和防腐苯酚剂消耗。
根据实际情况，可以采用分组布置、并列布置等方式。
4. 安全可靠原则在管道布置过程中，还要考虑安全和可靠性。
管道布置应符合相关安全标准和法规要求，确保设备的稳定运行。
当管道必须穿越其他设备时，还需参考相关设备的布置、操作和维护要求，以确保管道能够平稳地通过。
管道布置的方法在应用管道布置的原则时，可采用以下几种管道布置的方法。
1. 直线布置法直线布置法是使流体沿直线流动的布局方式。
在这种布置方式中，管道无弯曲后拐角，可以减少管内摩擦阻力和局部阻力，并提高传输效率。
但是，管道变化较小、地形不平坦、几何形状不是规则的等情况下，直线布置法并不适用。
2. 旋转布置法旋转布置法是使管道在空间中按一定曲线旋转的布局方式。
这种布置方式可以使管道在空间中充分铺设，避免拐角处堵塞，提高流体传输效率。
但是，在管道布置中运用旋转布置法也需注意管道半径、流速、斜率等各种因素，以确保管道连接可靠。
3. 放射布置法放射布置法是从中心向四周辐射状似树枝的布局方式，适用于多个设备在同一中心点上的场合。
管路布置注意事项
管路布置是涉及到管道系统的一项重要工作，无论是在工业、建筑还是其他领域，都需要合理规划和布置管路。
以下是一些建议和注意事项：1. 系统设计：在进行管路布置之前，必须进行系统设计。
这包括确定管道的类型、直径、材料，以及管道连接方式等。
合理的系统设计是管路布置的基础。
2. 流体性质：要考虑流体的性质，包括流体的类型、温度、压力等因素。
不同的流体可能需要不同材质和规格的管道，而且需要特定的布置方式。
3. 空间规划：管道的空间布置需要考虑建筑结构、设备、通道等因素。
合理规划可以减少管道交叉、碰撞和冲突，使得系统更易于维护和操作。
4. 安全距离：管道布置时，要保持足够的安全距离，避免与其他设备或结构物的干扰。
特别是涉及到高温、高压或腐蚀性流体时，更要注意安全间距。
5. 易于维护：确保管路布置使得系统易于维护。
布置时应留有足够的空间，方便工作人员检修和更换管道部件。
6. 重力排水：在涉及液体的系统中，要确保管道有足够的坡度，以确保正常的重力排水。
这对于防止积水和减少管道阻塞非常重要。
7. 支架和固定：为了保证管道的稳定性，需要设置支架和固定装置。
合理设置支架可以减少管道振动和摩擦，延长管道寿命。
8. 防腐和绝缘：针对不同的环境，选择适当的材料，进行防腐和绝缘处理，以确保管道系统在各种条件下都能够稳定运行。
9. 考虑未来扩展：在进行管路布置时，要考虑未来的系统扩展。
为了适应未来可能的增加设备或产能，留有一些预留空间。
总的来说，管路布置需要充分考虑系统的设计、流体性质、安全、维护性以及未来的扩展需求等多方面因素，以确保管道系统的高效、安全、可维护运行。
市政给排水管道布置设计及技术分析
市政给排水管道布置设计及技术分析市政给排水管道工程是城市基础设施建设中非常重要的一部分，它涉及到城市的环境卫生和居民生活质量。
给排水管道的布置设计及技术分析对于城市的发展具有重要的意义，本文将对市政给排水管道的布置设计及技术进行分析和探讨。
一、市政给排水管道布置设计市政给排水管道的布置设计需要考虑到以下几个方面：1. 地形地势地形地势是决定给排水管道布置的重要因素之一。
城市的地形地势会影响雨水的集中和排放，因此需要根据不同的地形地势进行管道的布置设计。
在山区地区，需要加强排水管道的防滑功能；在平原地区，需要加强排水管道的排水能力。
2. 城市规划城市规划对给排水管道的布置设计具有直接的影响。
城市规划中需要考虑到市政设施与公共建筑的布局，这会直接影响给排水管道的布置。
合理的城市规划不仅可以优化给排水管道的布置，还可以提高城市的整体环境质量。
3. 管网连通市政给排水管道的布置需要考虑到整个管网的连通性。
合理的管网连通设计可以最大程度地利用管道资源，保障城市的给排水系统的通畅运行。
管网连通还可以为城市的发展提供更多的发展空间。
4. 物理性能市政给排水管道的布置设计需要考虑到管道的物理性能。
合理的布置设计可以保障管道的稳定和持久性，从而降低管道的维护成本和管理费用。
合理的布置设计还可以提高管道的使用寿命，减少城市的日常维护成本。
1. 新型材料的应用随着新材料技术的不断进步，市政给排水管道的材料也在不断更新换代。
新型材料具有更高的耐腐蚀性能，更好的耐磨损性能以及更好的抗渗透性能。
这些新型材料的应用可以有效提高给排水管道的使用寿命，降低管道的维护成本，从而为城市的发展提供更多的空间。
2. 智能化管道系统随着智能化技术的不断发展，智能化管道系统已经在一些地区得到了应用。
智能化管道系统可以实现对给排水管道的实时监控和远程控制，从而可以及时发现管道的故障和损坏，并能够及时处理。
智能化管道系统还可以实现对给排水管道的自动调节，提高管道的使用效率。
管道设计及管道布置
管道布置设计1设计依据《压力管道安全技术检测规程》TSG-D001-2009《化工装置设备布置设计规定》HG/T 20546-2009《输气管道工程设计规范》GB 50251-2003《输油管道工程设计规范》GB 50253-2003《石油化工企业管道布置设计通则》SH 3012-2000《石油化工配管工程设计图例》SH 3052-2004《石油化工企业非埋地管道抗震设计通则》SH 3039-2003《防止静电事故通用导则》GB 12158-20062管道直径的计算管道直径采用以下计算式：d==式中：d—管道内径，mm；V—流体流量，m3 /h;u—平均流速，m/s;流速常用范围为液体-2.0ms ；气体8—15m/s，水蒸汽40-60 m/s。
3 管道分级在石油化工装置中，不同操作参数和输送介质性质的的管道差别很大，其重要程度和危险性也不同，为更好的保证管道在运行过程中的可靠性和安全性，对重要程度不同的管道提出不同的设计、制造和施工要求。
所以对管道分级是必要的。
按《石油化工管道器材选用通则》（SH3059-2001）把管道分成5级在本项目中大多是SHB压力管道。
3设计条件的确定设计压力石油化工管道及其组成件设计压力应不低于操作过程中有由内压与温度组合的最苛刻条件下的压力。
1、所有与设备或者压力容器连接的管道，其设计压力应不低于设备或容器的设计压力，并满足一下要求：（1）设置安全泄压装置的管道，其设计压力应不低于安全泄放压力与液柱静压力之和。
（2）没有设置安全泄压装置时，其设计压力不应低于压力源可能达到的最高压力和静液柱压力之和。
2、无安全泄压装置的离心泵出口管道设计压力，应取以下两项较大值（1）离心泵正常吸入压力加泵的出具偶额定压差的倍。
（2）离心泵的最大吸入压力加泵的出口压差3、真空管道压力取。
设计温度化工管道及其组成件的设计温度不应低于操作过程中，由压力和温度构成的最苛刻的条件要求。
不同管道的设计温度由以下要求确定:1、无隔热层管道的设计温度（1）SHA级的管道组成件，应当取介质温度为设计温度，如取其他温度作为设计温度时必须通过计算并通过实验核实。
管道设计与布置PPT课件
在事故发生时，采取紧急处置措施，如关闭阀门、启动备用设备等。
事故原因分析
事后对事故原因进行分析，总结经验教训，避免类似事故再次发生。
06 案例分析与实践
实际工程案例介绍
01
02
03
04
案例名称
某化工厂管道设计与布置
工程背景
某化工厂需要新建一套管道系 统，以连接各生产车间和储罐
区
工程规模
问题3
施工难度大，工期紧张
解决方案
制定详细的施工计划，合理安排人 力和资源，采用预制管道段的拼装 施工方法，提高施工效率
从案例中学到的经验教训
经验教训1
前期规划与设计阶段需充分考虑各种因素，避免后期改动
经验教训2
重视管道材料的选择与防腐处理，确保管道长期稳定运行
经验教训3
合理安排施工计划，加强施工现场管理，确保工程质量和进度
非金属管道
如塑料管、玻璃钢管等，具有轻便、耐腐蚀、不易结垢等优点，但 强度较低，需根据具体用途选择。
复合管道
由两种或多种材料组成，兼具各种材料的优点，如不锈钢复合管、 钢塑复合管等。
管道材料的选择依据
流体特性
01
根据流体性质，如温度、压力、腐蚀性等选择适合的管道材料。
使用环境
02
考虑管道所处的环境，如室内、室外、埋地、架空等，对管道
确定管道支撑
根据管道长度、重量和跨 度，设计合理的管道支撑， 以确保管道的稳定性和安 全性。
管道布局
优化管道走向
在满足工艺要求和安全要求的前 提下，优化管道的走向，以减少
投资和运行成本。
确定管道坡度
根据工艺体流动顺 畅。
考虑维修空间
在管道布置时，考虑未来的维修和 更换空间，以方便后期维护和管理。
管道布置设计
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 概 述 管架和管道的安装布置 典型设备的管道布置 管道布置图 管道轴测图(管段图、空视图)、 管口方位图及管件图
第一节
概
述
一、化工车间管道布置设计的任务 (1)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。 (2)确定管道的安装连接和铺设、支承方式。 (3)确定各管段（包括管道、管件、阀门及控制仪表）在 空间的位置。 (4)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。 (5)编制管道综合材料表，包括管道、管件、阀门、型钢 等的材质、规格和数量。
3. 安全生产 (1)直接埋地或管沟中铺设的管道通过公路时应加套管 等加以保护。 (2)为了防止介质在管内流动产生静电聚集而发生危险, 易燃易爆介质的管道应采取接地措施,保证安全生产 (3)长距离输送蒸汽或其他热物料的管道,应考虑热补偿 问题，如在两个固定支架之间设置补偿器和滑动支 架。有隔热层的管道，在管墩、管架处应设管托。 无隔热层的管道，如无要求，可不设管托。当隔热 层厚度小于或等于80mm时，选用高100mm 的管托； 隔热层厚度大于80mm时，选用高150mm的管托； 隔热层厚度大于130mm时，选用高200mm的管托。 保冷管道应选用保冷管托。
一、管道在管架上的平面布置原则 (1) 较重的管道(大直径,液体管道等)应布置 在靠近支柱处，这样梁和柱所受弯矩小，节约 管架材料。公用工程管道布置在管架当中，支 管引向上，左侧的布置在左侧,反之置于右侧。 ∏型补偿器应组合布置，将补偿器升高一定高 度后水平地置于管道的上方，并将最热和直径 大的管道放在最外边。 (2) 连接管廊同侧设备的管道布置在设备同侧 的外边，连接管架两侧的设备的管道布置在公 用工程管线的左、右两边。进出车间的原料和 • 。 产品管道可根据其转向布置在右侧或左侧
管道布置设计的基本要求及原则
汇报人：
CONTENTS
管道布置设计 的基本要求
管道布置设计 的原则
管道布置设计 的细节处理
管道布置设计 的应用范围
管道布置设计 的发展趋势
PART ONE
管道布置设计应满足生产工艺流程的要求，确保物料流动顺畅。 管道布置应符合工艺流程图的要求，确保管道连接正确、合理。 管道布置应满足工艺设备的要求，确保管道与设备之间的连接安全可靠。 管道布置应满足工艺控制的要求，确保工艺参数的测量、控制和调节方便可靠。
管道布置时应预留足够的空间，以便操作人员能够安全、方便地进行设备的维护和检修。
在满足工艺要求的前提下，应尽量减少管道的弯曲和交叉，以提高管道的流通能力和减小流体阻力。 应根据管道内的介质和操作条件，合理选择管道的材料和规格，以确保管道的耐久性和安全性。
在进行管道布置时，应充分考虑管道的支撑和固定方式，以确保管道的稳定性和安全性。
降低污染排放：优化管道设计，减少对环境的污染和破坏。
循环利用资源：利用可再生资源，促进资源的循环利用。
提高环境适应性：根据不同地区的气候和环境特点，合理设计管道布局，提高环 境适应性。
高效节能设计是未来管道布置设计 的发展趋势，旨在降低能源消耗和 减少环境污染。
高效节能设计注重优化管道系统的 整体结构和布局，减少能源损失和 浪费，提高能源利用效率。
在化工行业中，管道布置设计需要根据 工艺流程和设备布置进行合理规划，以 满足生产过程中的工艺要求和安全要求。
管道布置设计在化工行业中的应用需要 充分考虑管道的耐压、耐腐蚀、耐高温 等性能，以确保管道在使用过程中的安 全可靠。
管道布置设计在石油工业中广泛应用于油气的输送和分配。 管道布置设计需考虑石油工业中不同油品的物理和化学性质。 在石油工业中，管道布置设计需遵循相关标准和规范，确保安全和环保。 管道布置设计在石油工业中需要考虑到油井分布和运输需求等因素。
管道布置规范
管道布置规范1. 引言- 管道布置是工业领域中一个重要的环节，在项目实施过程中，合理的管道布置可以提高生产效率并确保安全性。
- 本文档旨在制定一套管道布置规范，以指导合理的管道布置和设计。
2. 管道布置原则- 安全性原则：管道布置应符合相关安全标准和法规，确保操作人员和设备的安全。
- 简化性原则：管道布置应尽可能简化，减少工程复杂性和成本。
- 效率性原则：管道布置应能够提高工艺流程效率，并满足产品生产要求。
3. 管道布置要求- 空间要求：根据工艺流程和设备布局，合理规划管道的位置和空间大小。
- 运维要求：管道布置应便于运维人员的检修和维护工作。
- 安全要求：管道布置应遵循防火、防爆等安全规范，并确保紧急情况下的应急通道畅通。
- 准确性要求：管道布置需精确定位和标识，避免误操作和事故发生。
4. 设计和布置步骤1. 工艺分析：根据生产工艺流程进行详细分析，确定各个步骤的管道连接需求。
2. 设备布局：结合工艺流程和设备布局，确定主要设备和管道的相对位置。
3. 空间分配：根据工艺流程和设备布局确定需要留出的空间，确定管道的布置方式。
4. 材料选择：根据流体性质、温度、压力等因素，选择合适的管道材料。
5. 管道分析：进行管道系统的分析和计算，以确保流体在管道中的流动和压力符合要求。
6. 布置设计：根据上述步骤确定管道的布置设计方案，包括管道走向、支撑方式等。
7. 安全考虑：对布置设计方案进行安全评估，确保符合相关安全标准和法规要求。
8. 完善细节：对管道布置方案进行进一步优化和细化，确保各个细节合理和完善。
5. 结论- 管道布置规范的制定和实施是确保工业项目的顺利运行和生产安全的重要步骤。
- 合理的管道布置可以提高生产效率、减少工程复杂性，并确保操作人员和设备的安全。
- 根据本文档提供的管道布置规范，工程设计人员可以制定合理的管道布置方案。
（以上内容仅供参考，具体实施时请结合实际情况进行具体规划）。
城市综合管廊工程技术规范之管道布置与设计原则
城市综合管廊工程技术规范之管道布置与设计原则管道布置与设计原则是城市综合管廊工程技术规范中的重要内容。
合理的管道布置和设计原则在城市综合管廊工程的建设中起着至关重要的作用。
本文将从管道布置的原则、管道设计的原则以及管道布置与设计的关系三个方面进行探讨。
一、管道布置的原则在城市综合管廊工程中，管道布置的合理性直接关系到工程的安全、可靠性以及项目的投资效益。
以下是管道布置的原则：1.综合利用原则：在管道布置过程中，应充分利用地下空间，尽量避免新地下管道的开挖，充分利用已有的管道走廊，提高空间利用率，减少对城市环境的破坏。
2.合理布局原则：在管道布置中，应根据地下管道的种类和功能，合理布局，确保各管道之间的安全间距，避免相互干扰和冲突，确保工程的安全运行。
3.公共利益原则：在管道布置过程中，应注重公共利益，确保各类管道的功能需求，满足城市发展的需要，提高城市的公共服务水平。
二、管道设计的原则管道设计是城市综合管廊工程的关键环节之一，其设计质量直接关系到工程的运行效果和设备的可维护性。
以下是管道设计的原则：1.安全可靠原则：管道设计应以确保工程安全可靠为前提，合理选择材料、施工工艺和设备，确保管道的牢固性和抗压性，防止泄漏和破损等安全事故的发生。
2.经济合理原则：管道设计应将经济因素作为重要考虑因素，合理选择管道管径、施工方法和设备配置，降低工程的建设成本和运营成本，提高经济效益。
3.可维护性原则：管道设计应注重设备的可维护性，合理设置检修孔、阀门和管道支撑等设施，方便设备的检修和维护，提高工程的可持续运行性。
三、管道布置与设计的关系管道布置和设计是密不可分的，布置的合理性对设计起着重要的指导作用，而设计的合理性也是布置的基础。
在城市综合管廊工程中，需要平衡管道布置的空间利用和管道设计的技术要求。
1.布置指导设计：管道布置的合理性可以为管道设计提供指导，合理的布置可以减小管道的长度、降低施工难度，为设计提供了便利。
化工设计概论第六章管道设计与布置
常用管件
3.分合流管件
主要作用是将流体分成几条流向或 合并流体为同一流向。如三通，四通还 有异径三通、四通等。
常用管件
4.管路附件
附属于管道上的各种物件如防雨 帽、视镜、阻火器、过滤器、漏斗、 汽水混合器、取样口、取样冷却器、 阀门伸长杆等。
管道过滤器
管道附件
• 管道过滤器 一种装在管道上用来除去流体介质
第六章 管道设计与布置
第一节 管道设计与布置的内容和步骤 一、管道设计与布置的内容 1）管道的设计计算
管径，压降，保温，应力，热补偿 2）管道的布置设计
第一节 管道设计与布置的内容和步骤
二、管道设计与布置的步骤
(1)选择管道材料。 (2)选择介质的流速。 (3)确定管径。 (4)确定管壁厚度。 (5)确定管道连接方式。 (6)选阀门和管件。 (7)选管道的热补偿器。 (8)绝热形式、绝热层厚度及保温材料的选择。 (9)管道布置。 (10)计算管道的阻力损失。
二、管道 焊接
二、管道 螺纹连接
二、管道 法兰连接
二、管道 承锸连接
二、管道
卡箍连接
二、管道 卡套连接
管道连接形式示意图
三、常用阀门
1、阀门定义
阀门是用来控制各种管道及设备内 流体的流量、流体的压力及保证生产安 全运行的一种化工机械产品。阀门的品 种较多，结构相差悬殊，材质各异，使 用特性不同，因此需根据阀门在管道中 作用及输送介质等条件，选用不同型式 的阀门。
疏水阀的种类颇多，按其工作原理可分为 热动力型，热静力型和机械型三种。
疏水阀
安装示意图
1-切断阀；2-排污阀；3-过滤器；4-疏水阀 5视镜；6-止回阀
阀门型号标志
阀门
阀门型号标志
管道设计和布置范文
管道设计和布置范文首先是管道设计的原则。
管道设计需要考虑多种因素，包括流体输送性质、工艺要求、管道布置条件、设备选择和维护方便度等。
在设计过程中，需要遵循以下原则：1.安全性原则：管道设计必须符合国家和行业标准，确保输送的流体在工艺条件下能够保持安全稳定的状态，杜绝泄露或爆炸等危险事故的发生。
2.经济性原则：在满足安全需求的同时，尽可能降低工程成本。
合理选择管道材料、降低管道阻力、减少管道长度等都是提高经济性的途径。
3.实用性原则：考虑到后期的设备维护和操作，管道设计应尽量简化，便于检修和维护。
同时，应考虑到管道使用的灵活性，以满足未来可能的扩展需求。
其次是管道布置的原则。
管道布置需要考虑的因素较多，包括场地条件、工艺要求、设备布局、易维护性等。
在进行布置时，需要遵循以下原则：1.空间优化：合理利用场地条件，最大限度地优化管道的布置，减少管道长度和弯头数量，降低维护成本，提高工程空间利用率。
2.流动性原则：管道布置应保证流体的顺畅流动，尽量减少管道的弯曲和阻力，避免因流体阻力过大而引起的能耗增加和流量减小。
3.安全性原则：管道布置需要考虑操作人员的安全，确保管道在操作过程中不会对人员造成伤害。
合理安排通道和标识管道，以提供操作员对管道运行状态的直观了解。
最后是管道设计和布置的方法。
在管道设计和布置时，可以采用以下方法：1.基础数据分析：收集和分析工程的基础数据，包括流体性质、工艺要求、设备布局等。
根据这些数据，初步确定管道的走向和规格。
2.三维设计软件：利用计算机辅助设计软件，进行三维管道设计和布置。
通过模拟流体输送过程，优化管道设计，减少弯头和阻力。
3.经验借鉴：借鉴类似工程的设计和布置经验，比如参考类似工程的设计图纸和施工方案，可以帮助提高设计和布置的质量。
总之，管道设计和布置是一项关键性工作，需要充分考虑安全性、经济性和实用性等因素。
通过合理选择管道材料、优化布置、使用计算机辅助设计等方法，可以提高工程的安全性和效率。
管道工程规范
管道工程规范管道工程规范是指在管道布置、设计、安装和维护过程中需要遵循的一系列标准和规定。
管道工程规范的制定旨在保证管道系统的安全可靠运行，提高工程质量，减少事故风险，并保护环境。
本文将从管道布置、设计、安装和维护等方面介绍管道工程规范的要求。
一、管道布置规范管道布置是管道工程的重要环节，合理的布置可确保管道的顺利运行和维修。
在管道布置中，应注意以下几点：1. 设计合理的管道走向，避免交叉和迂回，以减少管道阻力和能源损失；2. 根据工艺要求、地形地貌和环境条件，合理选择管道的敷设方式，如地下敷设、地面敷设或架空敷设；3. 严格按照相关规范要求确定管道的埋深和埋设坡度，以保证管道的排水和防腐功能；4. 根据管道所输送的介质性质和流量要求，选择适当的管道尺寸和材质。
二、管道设计规范管道设计是管道工程中的核心环节，合理的设计可确保管道系统的安全稳定运行。
在管道设计中，应遵循以下规范要求：1. 根据工艺要求和介质特性，选择适当的管道材质，如钢材、塑料、铸铁等；2. 采用合适的管道尺寸和壁厚，保证管道的强度和刚度满足工程要求；3. 针对不同的介质，合理选择管道的绝缘和防腐层材料，以延长管道的使用寿命；4. 对于长距离输送的管道，需要进行管道的分段设计，保证每段管道的均匀受力和热膨胀补偿；5. 设计管道的支吊架结构，确保管道的稳定悬挂和正确支撑。
三、管道安装规范管道安装是管道工程的实施阶段，规范的安装操作可以确保管道系统安全可靠地投入使用。
在管道安装中，应满足以下要求：1. 管道的焊接、螺纹连接等操作必须符合相关规范和标准，确保连接的牢固和密封；2. 安装过程中应注意管道的坡度和高程，确保管道的排水畅通和正常运行；3. 对于大口径、高温、高压等特殊管道，应采取专门的安装方法和工艺措施，确保施工质量；4. 安装后的管道应进行试压、试水等工序，确保管道的密封性和安全性；5. 对于跨越道路、河流、铁路等特殊区域的管道，应按照相关规定进行特殊的安装，保证安全可靠。
《管道布置设计》课件
• 引言 • 管道布置设计基础 • 管道布置原则与技巧 • 管道应力分析与计算 • 工程实例与案例分析 • 管道布置设计软件与应用
01
引言
课程简介
01
管道布置设计是工业工程领域中 的重要课程之一，主要涉及管道 系统的规划、设计、施工和维护 等方面的知识。
02
本课程旨在培养学生掌握管道布 置设计的基本原理和方法，具备 独立进行管道系统设计和优化的 能力。
考虑流体流向
根据工艺流程的要求，合理安排管道 中流体的流向，减少流体在管道中的 阻力。
遵循标准规范
在管道布置时，应遵循相关的标准和 规范，确保管道布置的合法性和合规 性。
优化管道长度
在满足工艺要求的前提下，尽可能缩 短管道的长度，以减少材料和安装成 本。
管道布置优化方法
建立数学模型
通过建立数学模型，对管道布置进行优化， 找出最优的布置方案。
案例分析
通过实际应用，该软件在管道布置设计中具有较高的实用性和可靠性，能够大大提高设计效率和准确 性。
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软件应用案例分析
案例分析
通过实际应用，该软件在管道布置设计中具有较高的实用性和可 靠性，能够大大提高设计效率和准确性。
应用案例二
某电力厂管道布置设计
项目概述
为某电力厂设计一套新的管道布置方案，以满足发电工艺流程需求 。
软件应用案例分析
设计过程
使用AutoCAD Plant 3D软件进行三维建模、分析和优化，确保管道布置方案的合理性和可行性。
由温度变化、位移约束等因素引起的应力 ，用于满足管道的变形需求，防止管道发 生疲劳断裂。
峰值应力
影响
由局部载荷、焊接残余应力等引起的应力 ，可能导致管道发生脆性断裂。
管道设计与布置知识点
管道设计与布置知识点在工业生产中，管道设计和布置是非常重要的环节，它直接关系到工艺流程的顺利进行和设备的正常运行。
本文将介绍一些管道设计与布置的基本知识点，旨在帮助读者更好地了解和应用。
一、管道设计与布置的基本原则管道设计与布置的基本原则是确保良好的流体力学特性、安全可靠性和经济性。
具体包括以下几点：1. 流体力学特性：管道设计应保证流体在管道内的稳定流动，降低阻力，减少泵或风机的能耗。
要考虑管道的直径、内壁光滑度、流速等流体力学参数。
2. 安全可靠性：管道设计要符合国家相关标准和法规要求，保证设备、工艺和人员的安全。
要合理选择管材、管件和阀门，并进行严格的压力测试和质量控制。
3. 经济性：管道设计的成本应尽量控制在合理范围内，避免过度设计或低质量设计，同时考虑管道的使用寿命、维护成本和设备的效率。
二、管道设计与布置的基本步骤管道设计与布置的基本步骤包括以下几个方面：1. 确定需求：明确工艺要求、流量、压力、温度等参数，并根据需要选择合适的管材、管径和管件。
2. 绘制管道图：根据工艺流程和设备布局，绘制管道图，明确管道走向、长度和位置等。
3. 计算管道参数：根据流体力学理论，计算管道的阻力、流速和压降等参数，确定管道的尺寸和布置方式。
4. 选择管道材料：根据工艺要求和环境条件，选择合适的管道材料，如金属管、塑料管或复合管等。
5. 设计支撑和固定装置：考虑管道的重量、振动和热胀冷缩等因素，设计合适的支撑和固定装置，保证管道的稳定性和安全性。
6. 进行压力测试：在管道安装完成后，进行压力测试，检测管道的密封性和承压能力，确保管道的安全可靠性。
三、管道布置的注意事项在管道布置过程中，还需要注意以下几个方面：1. 管道走向：尽可能避免管道的交叉和交错，减少管道系统的复杂度，方便维护和管理。
2. 管道高度：管道的布置高度要考虑到操作、维护和安全因素，避免障碍物和人员的碰撞。
3. 管道保温：对于需要保温的管道，应选用合适的保温材料和保温方式，减少能源损耗，并确保流体在管道内的温度稳定。
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管道设计与布置的具体内容
13 选定管道固定工具 绘制管道布置图 14
15 编制管材、管件、阀门、管件及绝热材料的材料表及综合汇总表
选择管道的防腐蚀措施 16 17 编制施工说明书
7.2 管道及阀门的选用
• 7.2.1 基本概念 • 7.2.2 管道 • 7.2.3 常用阀门 • 7.2.4 常用管件 • 7.2.5 法兰、法兰盖、紧固件及垫
（6）旋塞阀
旋塞阀结构简单， 开关迅速，操作方便， 流体阻力小，零部件 少，重量轻。适用于 温度较低、粘度较大 的介质和要求开关迅 速的部位，一般不适 用于蒸汽和温度较高 的介质。
（7）蝶阀
蝶阀其尺寸 小、重量轻、开 闭迅速、具有一 定的调节性能， 适合制成较大口 径阀门。
（8）隔膜阀
• 隔膜阀结构简单， 密封性能好，便于维 修，流体阻力小，适 用于温度小于 200℃， 压 力 小 于 1.0MPa 的 油品、水、酸性介质 和含悬浮物的介质， 不适用于有机溶剂和 强氧化剂的介质。
• (1)钢管分为有缝与无缝两类。 钢管分不镀钢（黑铁管）和镀 锌钢管（白铁管）。按壁厚分 普通钢管和加厚钢管。
• （2）有色金属管最常用的是 铜、铅、铝或铝合金管，都是 无缝管。
• （3）非金属管
3 、管道及壁厚的计算与选取
• 1、管径 • a.公式法 • b.图表法
• 2、管壁厚度的连接
• 根据管子的工作压力、公称 直径，查《化工工艺设计手 册》的常用公称压力下管道 壁厚选用表，可确定管壁厚 度。
止回阀是指依靠介 质本身流动而自动开、 闭阀瓣，用来防止介质 倒流的阀门，又称逆止 阀、单向阀、逆流阀、 和背压阀。 止回阀的作用是限制介 质的流动方向，介质不 能倒流，但不能防止渗 漏。止回阀按结构可分 为升降式和旋启式两种。
（5）球阀
球阀的结构简单， 开关迅速，操作方便、体 积小、重量轻、零部件少， 流体阻力小，结构比闸阀、 截止阀简单密封面比旋塞 阀易加工且不易擦伤。适 用于低温、高压及粘度大 的介质，不能作调节流量 用。
（9）减压阀
减压阀是使流体通过阀 瓣 时产生阻力，造成压力 损耗，来达到减压力的目的。
活塞式减压阀不能用于 液体的减压，而且流体中不 能含有固体颗粒，所以减压 阀前要装管道过滤器。
（10）安全阀
安全阀在工作压力超 过规定值时即自动开启保 护使流体外泄，压力恢复 后即自动关闭，以保护设 备和管道，使生产安全运 行。
7.2.2 管道
1 、管道材料的选择
• 管道的材质有两大类，一是金属类 ，另一类是非金属类。
• 金属类材质的特点耐温范围高、耐压 力高，有一定耐腐蚀性，易加工， 安装。
• 非金属类材质的特点耐腐蚀性能好
管道材料的选择主要根据工艺要求，如输送介质的温度、 压力、性质（酸性、碱性、毒性、腐蚀性和可燃性等）、货 源和价格等因素综合考虑决定。
第7章
管道设计与布置
目录
7.1 管道设计与布置的内容 7.2 管道及阀门的选用 7.3 管道压力降计算 7.4 管道热补偿设计 7.5 管道的绝热设计 7.6 化工管道的防腐与标志
7.1 管道设计与布置的内容
• 管道的设计计算
• 主要包括:管径计算、管道 降压计算、管道保温绝热 工程、管道应力分析、热 补偿计算、管件选择、管 道支吊架计算等内容。
（1）用绝热减少设备、管道及其附件的热（冷）量损失。 （2）保证操作人员安全，改善劳动条件，防止烫伤和减少热量散发到操作区。 （3）在长距离输送介质时，用绝热来控制热量损失，以满足生产上所需要的温度。 （4）冬季，用保温来延缓或防止设备、管道内液体的冻结。 （5）当设备、管道内的介质温度低于周围空气露点温度时，采用绝热可防止设备、管道
4、管道连接
（1）焊接
（2）螺纹连接
焊接是化工厂中最 常用的一种管道连 接方法。特点是施 工方便，焊接可靠Байду номын сангаас不漏；成本低。
特点是连接简单， 拆装方便，成本低， 但连接的可靠性低， 容易在螺纹处发生 渗漏。
4、管道连接
（5）卡箍连接
(4) 承插连接
（3）法兰连接
适用于埋地或沿墙敷 设的供排水管，如铸 应用广泛，优点是结 铁管、陶瓷管、石棉 合高度强，密封可靠，水 泥 管 与 管 与 管 件 、 拆装方便；缺点是费 阀门的连接。 用较高。适用于大管 径、密封性要求高的 管道连接。
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3. 阀门型号和标志
以Z41T-10P闸阀为例，说明阀门型号的表示方法
Z———阀门类型代号
4———阀门连接面形式代号
1———各种阀体形式结构代号
T-10——T表示阀座密封面或衬里材料代号
10表示压力等级，×0.1MPa
P———阀体材料代号
阀门类型 代号
闸阀
Z
截止阀 J
节流阀 L
球阀
（3）节流阀
• 节流阀是通过改变节流截面或节流长度以控制流体流量的阀门 ， 其 外形尺寸小，重量轻，调节性能较盘形截止阀和针形阀好，但调节 精度不高。由于流速较大，易冲蚀密封面，适用于温度较低、压力较 高的介质以及需要调节流量和压力的部位，不适用于粘度大和含有固 体颗粒的介质，不宜作隔断阀。
（4）止回阀
计算准确度
在工程计算中，计算结果取小数后两位有效数字为宜。对 用当量长度计算压力降的各项计算中，最后结果所取的有 效数字仍不超过小数后两位
管径
确定管径的一般原 则
（a） 应根据设计条件
直管阻力H1计算
局部阻力H2计算
当量长度法
阻力系数法
7.4 管道热补偿设计
热补偿产生原因 热胀冷缩，产生应力，形成推力，导致管道 变形，影响管道系统在工作状态的稳定和安 全，为缓解和消除这种影响而采用的措施。
片
7.2.1基本概念
• (1)公称直径
• 凡是能够实现连接的管 子与法兰、管子与管件 或管子与阀门就规定这 两个连接件具有相同的 公称直径。
• 凡是同一公称直径的钢 管，外径相等，而内径 则因壁厚不同而异。
• 公称直径以DN表示。
• （2）管道的公称 压力
• 公称压力是指管 道、管件和阀门 在一定温度范围 内（碳钢在200℃ 以下，合金钢在 250℃以下）的最 大允许工作压力。 公称压力以PN表 示。
（11）疏水阀
• （1）疏水阀的作用是自 动排除设备或管道中的 凝结水、空气及其他不 凝性气体，又同时阻止 蒸汽的逸出。
• （2）疏水阀按其工作原 理可分为热动力型、热 静力型和机械型三种。
• （3）疏水阀的安装。
（12）管道过滤器
这是一种用在管道上 用来除去流体介质中固体 渣物的阀件，是液压系统 中用于管路部分的过滤器。 具有保护疏水阀、提高疏 水阀效能的作用；此外， 对保护仪表设备等也有一 定作用。
本规定适用于牛顿型单相流体在管道中流动压力降的计算.工艺系统专业在化工 工艺专业已基本确定各有关主要设备的工作压力的情况下,进行系统的水力计算. 根据化工工艺要求计算各主要设备之间的管道(包括管段、阀门、控制阀、流量 计及管件等)的压力降，使系统总压力降控制在给定的工作压力范围内，在此基 础上确定管道尺寸、设备接管口尺寸、控制阀和流量计的允许压力降，以及安 全阀和爆破片的泄放压力等。流动过程中剪应力与剪变率之比为一常数,并等于 其动力粘度的流体称牛顿型流体.凡是气体都是牛顿型流体,除工业上的高分子 量液体、胶体、悬浮液、乳浊液外，大部分液体亦属牛顿型流体。
计算方法
计算方法中未考虑安全系数，计算时应根据实际情况选用合理的数值。 通常,对平均需要使用5～10年的钢管，在摩擦系数中加20%～30%的安 全系数，就可以适应其粗糙度条件的变化；超过5～10年，条件往往会 保持稳定；但也可能进一步恶化。此系数中未考虑由于流量增加而增加 的压力降，因此须再增加10%～20%的安全系数。规定中对摩擦压力降 计算结果按1.15倍系数来确定系统的摩擦压力降，但对静压力降和其它 压力降不乘系数。
（3）法兰紧固片—螺栓、螺母
（4）垫片
非金属垫片、半金属垫片和金属垫片
7.3 管道压力降计算
直管阻力计算 某些重要管道或长管道进行压力降计算，目的是为了校核
各类泵的选型、介质自输送设备的标高确定或用以选择管 径。 局部阻力计算 （1）当量长度法 （2）阻力系数法
单相流（不可压缩流体）
热补偿计算
一根自由放置的长度为L的管子，因温度变化△t 而引起的伸长△L 为：△L=Lα（t2-t1）
若管道两端固定，管道受到拉伸或压缩时，由温度变化而引起热 应力，热应力σ产生的轴向推力P为：P= σA=E α△t A
由上述公式可知，热应力和轴向推力与管道长度无关，所以不能 因为管道短而忽视这个问题。
管道连接
承插连接
卡箍连接
7.2.3 常用阀门
1、阀门的选择依据
（1）阀门功能 （2）阀门尺寸 （3）阻力损失
（4）阀门的材质
2、常用阀门的特 性和 选用条件
• （1）闸阀
• 可按阀杆上螺纹位置 分为明杆式和暗杆式， 从闸板的结构特点又可 分为楔式、平行式。
（2）截止阀
截止阀与闸阀相比，其 调节性能好，封密性能差， 结构简单，制造维修方便， 流体阻力较大，价格便宜。 适用于蒸汽等介质，不易用 于粘度大、含有颗粒、易沉 淀的介质，也不易作放空阀 及低真空系统的阀门。
热补偿设计
1.自然补偿（利用管道自身弯曲） 分为：L型，Z型，空间自然补偿
2 补偿器补偿 分为：方形补偿器，套管式、波纹、球形补偿器、旋转式 补偿器。
自然补偿计算 1.L型直角弯自然补偿
L型直角弯断臂长度l按下式计算
l 1.1 L * Dw 300
2.Z型折角弯自然补偿
其短壁长度l按下式计算