管道设计及管道布置
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。
管道布置的原则和方法
管道布置原则和方法一管道布置设计的主要原则由于化工产品种类繁多，生产操作条件不一，输送介质性质复杂。
因此，管道的布置和安装应符合工艺流程的要求、操作条件、输送物料的性质、管径大小等，并结合设备布置、建筑物及构筑物的情况进行综合考虑，使管道能充分满足生产要求，保证安全生产，便于操作维修，而且还要整齐美观。
(一) 材料系数输送有毒或有腐蚀性介质的管道，不得在人行道上空设置阀体、伸缩器、法兰等，如果与其他管道平行，则应安装在外部或下方。
输送易燃、易爆介质的管道不应敷设在生活间、楼梯和走廊等处，一般应配置安全阀、防爆膜、阻火器、水封等防火防爆安全装置，并应采取可靠的接地措施；易燃、易爆和有毒介质的通风管应引至指定的室外位置或地板上方2m以上。
管道敷设应有坡度，以免管内或设备内积液，坡度方向一般为顺介质流动方向，然而，也有流动方向与介质相反的情况，如氨压缩机的吸入管道应有≥o．005的逆向坡度，坡向蒸发器；其排气管道应有o．01一o．02的顺向坡度，坡向油分离器。
管道坡度一般为：蒸汽 0.002—0.005 蒸汽冷凝液 0.003冷冻盐水 0.005 压缩空气 0．004真空 0.003 干净的水 0．005生产废水 0.001 一般气体是容易流动的液体 0.005黏度大的液体可取0.01，含有固体颗粒的流体是最理想的0.05。
长距离蒸汽输送管道应在一定距离安装疏水阀，以排除冷凝水。
冷热流体应相互避开，不能避开时，冷管在下，热管在上；塑料管或橡胶衬里管应避免使用热管。
(二) 施工、操作和维护管道尽量架空敷设，平行成列走直线，少拐弯(应做自然补偿，方便安装、检修、操作除外)、少交叉以减少管架的数量；平行管道上的阀门应尽量错开；从主管上引出支管时，气体管从上方引出，液体管从下方引出。
管道应尽量集中敷设，穿过墙壁和地板时，应特别注意该段管道不应有焊缝。
管道应尽可能沿墙壁安装，为便于安装、检修和防止变形后挤压，管道之间、管道与墙壁之间应保持一定的距离。
管道布置设计的要求
管道布置设计的要求1、管道布置设计的一般要求有；1）管道布置设计应符合工艺管道及仪表流程图的要求；2）管道布置应统筹规划，做到安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维修等方面的要求，并力求整齐美观；3）在确定进出装置（单元）的管道的方位与敷设方式时，应做到内外协调；4）厂区内的全厂性管道的敷设，应与厂区内的装置（单元）、道路、建筑物。
构筑物等协调，避免管道包围装置（单元），减少管道与铁路、道路的交叉；5）管道应架空或地上缴设；如确有需要，可埋地或敷设在管沟内；6）管道宜集中成排布置。
地上的管道应敷设在管架或管墩上；7）在管架、管墩上布置管道时，宜使管架或管墩所受的垂直荷载、水平荷载均衡；8）全厂性管架或管墩上（包括穿越涵洞）应留有1O ％－3O％的裕量，并考虑其荷重。
装置主管廊管架宜留有10％－20％的裕量，并考虑其荷重；9）输送介质对距离、角度、高差等有特殊要求的管道以及大直径管道的布置，应符合设备布置设计的要求；10）管道布置不应妨碍设备、机泵及其内部构件的安装、检修和消防车辆的通行；11）管道布置应使管道系统具有必要的柔性。
在保证管道柔性及管道对设备、机泵管口作用力和力矩不超出过允许值的惰况下，应使管道最短，组成件最少；12）．应在管道规划的同时考虑其支承点设置。
宜利用管道的自然形状达到自行补偿；13）管道布置宜做到“步步高”或“步步低”，减少气袋或液袋。
不可避免时应根据操作、检修要求设置放空、放净。
管道布置应减少“盲肠”；14）气液两相流的管道由一路分为两路或多路时，管道布置应考虑对称性或满足管道及仪表流程图的要求。
2、管道除与阀门。
仪表、设备等需要用法兰或螺纹连接者外，应采用焊接连接。
下列惰况应考虑法兰、螺纹或其他可拆卸连接：l）因检修、清洗、吹扫需拆卸的场合；2）衬里管道或夹套管道；3）管道由两段异种材料组成且不宜用焊接连接者；4）焊缝现场热处理有困难的管道连接点；5）公称直径小于或等于100mm的镀锌管道；6）设置盲板或“8”字盲板的位置。
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
工艺管道设计管道布置要求
工艺管道设计管道布置要求首先，工艺管道设计需要充分考虑工艺要求。
工艺要求通常包括管道输送的流体性质、流量、压力、温度等参数。
设计人员需要根据这些要求选择合适的管材、管径、阀门和管件等，确保管道能够满足流体输送的要求。
其次，工艺管道设计还需要考虑管道布置的紧凑性。
紧凑的管道布置能减少管道的长度和体积，降低管道工程投资和运行成本。
设计人员需要合理利用场地空间，充分考虑管道的走向、高度和层数，避免不必要的回转和交叉，使得管道布置尽可能短小精悍。
此外，工艺管道设计还需要充分考虑管道的通行和维修要求。
通行要求包括设计通道和通行平台，以便操作人员能够方便地进入管道周围进行操作和检修。
维修要求包括设置检修孔和阀门，以便对管道进行维护和修理。
设计人员需要确保这些要求满足操作和维修的需要，避免对正常运行和维护造成不必要的困扰。
此外，工艺管道设计还需要充分考虑管道的安全性。
安全性包括防火、防爆、防腐和防静电等要求。
设计人员应根据管道输送的流体特性和周围环境条件选择合适的防护措施，确保管道不会因为意外事故或者腐蚀而引发火灾、爆炸等问题。
最后，工艺管道设计还需要考虑管道的可维护性和可操作性。
设计人员应合理设置阀门和管件，便于对管道进行维护和操作。
同时，应考虑到管道的清洁和排污要求，确保管道能够方便地清洗和排污。
总结起来，工艺管道设计管道布置要求包括考虑工艺要求、紧凑性、通行和维修要求、安全性以及可维护性和可操作性等方面。
通过合理的管道布置，能够提高工艺装置的运行效率和安全性，降低运行成本和事故风险。
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。
管道布置的原则和方法
管道布置的原则和方法一管道布置设计的主要原则由于化工产品种类繁多，生产操作条件不一，输送介质性质复杂。
因此，管道布置与安装应根据工艺流程的要求、操作条件、输送物料的性质、管径大小等，并结合设备布置、建筑物及构筑物的情况进行综合考虑，使管道能充分满足生产要求，保证安全生产，便于操作维修，而且还要整齐美观。
(一) 物料因素输送有毒或有腐蚀性介质的管道，不得在人行道上空设置阀体、伸缩器、法兰等，若与其他管道并列时应在外侧或下方安装。
输送易燃、易爆介质的管道不应敷设在生活间、楼梯和走廊等处，一般应配置安全阀、防爆膜、阻火器、水封等防火防爆安全装置，并应采取可靠的接地措施；易燃易爆及有毒介质的放空管应引至室外指定地点或高出层面2m以上。
管道敷设应有坡度，以免管内或设备内积液，坡度方向一般为顺介质流动方向，但也有与介质流动方向相反的情况，如氨压缩机的吸入管道应有≥o．005的逆向坡度，坡向蒸发器；其排气管道应有o．01一o．02的顺向坡度，坡向油分离器。
管道坡度一般为：蒸汽0.002—0.005 蒸汽冷凝水0.003冷冻盐水0.005 压缩空气0．004真空0.003 清净下水0．005生产废水0.001 一般气体易流动液体0.005黏度大的液体可取0.01，含固体颗粒的流体最大可取0.05。
长距离输送蒸汽的管道要在一定距离处安装疏水阀，以排除冷凝水。
冷热流体应相互避开，不能避开时，冷管在下，热管在上；塑料管或衬胶管应避开热管。
(二) 施工、操作与维修管道尽量架空敷设，平行成列走直线，少拐弯(应做自然补偿，方便安装、检修、操作除外)、少交叉以减少管架的数量；并列管线上的阀门应尽量错开排列；从主管上引出支管时，气体管从上方引出，液体管从下方引出。
管道应尽量集中敷设，在穿墙和楼板时特别要注意此段管道不应有焊缝。
管道应尽可能沿墙壁安装，为便于安装、检修和防止变形后挤压，管道之间、管道与墙壁之间应保持一定的距离。
平行管道间最突出物间的距离不能小于50～80mm，管道最突出部分距墙壁、管架边和柱边不能小于lOOmm。
管道设计规范
管道设计规范管道设计规范是指在设计和施工过程中，依据一定的标准和要求来进行管道工程的设计和施工。
遵循管道设计规范可以确保管道系统的安全、高效运行，减少事故风险和经济损失。
一、设计范围和要求：1. 管道工程设计要符合国家相关法律法规、标准和行业规范的要求。
2. 应根据工程实际情况，设计合理的管道系统布置和管道材料选择。
3. 管道系统的设计要充分考虑管道的承载能力、耐腐蚀性、密封性和操作、维修便利性等要求。
4. 管道系统内部流体的流速、压力和温度应符合设计要求，确保管道系统安全运行。
二、管道系统布置：1. 管道的布置应尽量简化，减少管段的数量和长度，降低管道系统的阻力。
2. 管道系统布置应与建筑物结构、其他管线系统和设备布置相协调，保证施工、运行和维修的便利性。
3. 管道系统布置应考虑管道的连通性、补偿性、防震性和排气性能。
三、管道材料选择：1. 管道材料的选择应根据流体性质、工作条件和环境要求进行合理选择。
2. 对于腐蚀介质管道，应选择具有优良耐腐蚀性能的材料。
3. 管道材料的抗压强度和耐热性能应符合设计要求，具有足够的安全保证。
四、管道支持设计：1. 管道支持结构应能够承受管道自重、流体压力和温度应力等荷载，并保证稳定性。
2. 支持结构的设计应考虑管道的膨胀和收缩，并设置补偿装置。
五、管道防腐蚀和绝热：1. 管道的防腐蚀措施应选择可靠的防腐蚀材料和方法，确保管道的长期使用寿命。
2. 管道的绝热措施应能够保证管道的安全运行，减少能量损失。
六、管道安装和焊接：1. 管道的安装应按照相关标准和规范进行，保证安装质量和工艺要求。
2. 管道的焊接应符合相关焊接规范和操作要求，确保焊缝质量和可靠性。
七、管道试验和验收：1. 在管道系统安装完成后，应进行必要的压力试验、泄漏测试和功能验收，确保管道系统的安全性和可靠性。
2. 管道的试验和验收应符合相关标准和规范的要求。
总之，管道设计规范旨在确保管道工程的安全、高效运行，减少潜在风险和经济损失。
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
化学工业给水排水管道设计 ：管道布置
管道布置3．3．3 厂区内生产、生活给水排水主干管，宜靠近用水量及排水量较大的装置（单元）布置，是从易于布置、经济合理等因素考虑的。
3．3．4 敷设输送易沉积介质、有毒、有害介质和腐蚀性介质的管道时，应采取安全维护和检修的措施，架空敷设（管架上敷设、沿墙敷设、管沟内敷设）有利于及时发现安全隐患，方便检修，避免埋地敷设时检查和维护困难的缺点，但在管道架空敷设时，在可能出现人流的区域应采取安全和警示措施。
3．3．5 厂区道路多为混凝土路面，当管道受损维修时需开挖路面，维修周期长、费用高，同时影响厂区道路畅通；另外管线上的阀门井、检查井等附属构筑物设置在道路上不方便使用且易损坏，同时也不利于道路使用。
因此，给水排水管道不宜在车行道下纵向敷设，特殊情况下，宜尽可能布置在车行道下靠近道牙处。
厂区地下管线应根据管道介质性质，分别相对集中布置。
有条件时，可将给水管布置在道路一侧，排水管道布置在道路的另一侧，防止含有毒、有害介质和易腐蚀介质的污水管道泄漏时污染给水管道。
含有可燃液体的生产污水干管不应纵向敷设于车行道下，主要是考虑消防安全的要求。
3．3．6 根据现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016中对消火栓的布置要求，即“消火栓距路边不应大于2m，距房屋外墙不宜小于5m”。
消防给水管道靠近道路边布置，可减少消火栓支管，尤其是减少带阀门的消火栓支管与相临布置的给水排水干管交叉。
雨水管道靠近道路边布置，主要考虑道路雨水通常由雨水口收集，雨水口与雨水干管的连接管的长度应尽量缩短，并尽量减少雨水口连接管与相临布置的给排水管道交叉。
3．3．7 通常，工程项目实施过程中，地下管网需先行设计和施工，管道布置时，应考虑相关专业的地下设施。
本条参考了国家现行标准《室外排水设计规范》GB 50014、《石油化工给水排水管道设计规范》SH 3034、《城市工程管线综合规划规范》GB 50289的相关内容，并结合工程经验，对某些间距数值进行了一些调整。
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。
THANKS
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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：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0.5-2.0m/s ；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3.1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1.2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0.098MPa。
3.2 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。
（2）其余级别的管道及其组成件的设计温度，当介质的温度小于65度时取介质温度，当介质温度大于或等于65度时按下列原则选取：A、管子、对焊管件、承插焊或对焊阀门及其他壁厚与管道相近的组成件设计温度不一般高小于95%介质温度。
B、法兰、垫片及带法兰的阀门管件应不低于90%介质温度。
C、螺栓、螺母等紧固件应不低于80%介质温度。
2、带外隔热层得管道应根据温度条件对管材的作用后果的严重性取介质的最高最低工作温度作为设计温度。
3、带村里或内隔热层得管道，其基体材料设计温度应经产热计算或实测确定。
4、带夹套会伴热的管道当工艺温度高于伴热介质时，取工艺介质温度为设计温度；当工艺介质温度低于伴热介质温度时，取伴热介质温度减10度和工艺介质温度较高者5、对于安全泄压管道应取排放时可能出现的最高温度或最低温度作为设计温度。
6、要求吹扫的管道应根据具体条件确定。
4管道布置设计4.1管路设计一般原则（1）管道应成列平行敷设，尽量定直线、少拐弯(除自然补偿或方便安装、检修、操作需要之外) ，少交叉以减少管架的数量，节省管架材料，便于施工。
（2）设备间的管道连接，应尽可能地短而直，尤其用合金钢的管道和工艺要求压降较小的管道。
（3）当管道改变标高或走向时，应避免管道形成积聚气体的“气袋”或液体的“口袋”和盲肠。
如不可避免时应于高点设放空阀，低点设放净阀。
（4）输送有毒或有腐蚀性介质的管道，不得在人行通道上设置阀件、伸缩器、法兰等，以免法兰渗漏时介质落入人身上而发生工伤事故。
（5）易燃、易爆介质的管道，不得敷设在生活间、楼梯间和走廊等处。
（6）管道布置不应挡门、窗，应避免通过电动机、配电盘、仪表盘的上空；在有吊车的情况下，管道布置不应妨害吊车工作。
（7）气体或蒸汽管道应从主管上部引出支管，以减少冷凝液的携带；管线要有坡度、以免管内或设备内积液。
（8）由于管法兰处易泄露，生产管道除与设备接口和法兰阀门、特殊管件连接处采用法兰连接外，其他均应采用对焊连接。
（9）不保温、不保冷的常温管道除有坡度要求外，一般不设管托。
4.2管道敷设的原则及要求（1）因地下敷设难以检查和维修，所以管道应尽可能地用架空敷设。
（2）管道应成排地集中敷设在管廊、管架或管墩上。
管廊的宽度主要由管廊上管道的数量和管径的大小确定，并考虑一定的预留宽度，一般留有20%—25%的余量，同时要考虑管廊下设备和通道以及管廊上空冷器等设备的影响。
管廊的宽度一般不大于9m。
（3）全厂性管架或管墩上应留有10%～30%的空位，并考虑其荷重，装置中管架应留用10%的空位，并考虑其荷重。
（4）某些特殊管道，如有色金属、玻璃、搪瓷、塑料等管道，由于其低的强度和高的脆性，因此在支撑上要给与特别的考虑。
例如将其敷设在以钢组合成的槽架上，必要时应加以软质材料存垫。
（5）管道敷设的坡度不应小于0.002，管道的高、低位点应设置放气放水装置。
4.3管道布置应考虑的因素1．物料因素有腐蚀性物料的管道，应布置在平行管道的下方或外侧。
易燃、易爆、有毒和有腐蚀性物料的管道不应敷设在生活区、楼梯和走廊处，并配置安全阀、防暴膜、阻火器、水封等。
防水、防暴装置、放空管应引至室外指定地方或高出屋面2m以上。
冷热管道尽量分开布置。
不得已时，热管在上，冷管在下。
其保温层外表面的间距，上下并行时一般不小于0.5m。
交叉排列时，不应小于0.25m，保温材料及保温层的厚度根据规范规定。
管道敷设应有坡度，坡度方向一般均沿着物料流动方向，但也有与物料流动方向相反的。
坡度一般为1/100～5/1000。
输送黏度大的物料管，坡度要求大些，可至1/100。
含固体结晶的物料管道坡度可至5/100左右。
埋地管道及敷设在地沟中的管道，在停止生产时，其积存物料不考虑放尽，可不考虑敷设坡度。
有关物料管道的坡度列于表中。
表4-1物料管道坡度管路布置，除满足正常生产要求外，还应符合开、停工和处理事故的要求。
开停工时，由于有关部分有开，有停，应当设置旁路管道，还应设置开工装料，停工时排料及不合格产品的再加工管道，管路应能适应操作变化，避免繁琐，防止浪费。
在蒸汽主管和长距离管线的适当地点应分别设置带疏水器的放水口及膨胀器。
为了安全起见，尽量不要把高压蒸汽直接引入低压蒸气系统。
如有必要，应装减压阀并在低压系统上装安全阀。
污水应排放至专门系统，并考虑综合利用。
根据污水的具体情况，可分别用合流式（即工业污水、雨水和便溺水全部由一个管网排出）或分流式（即工业污水和便溺水由一个管网排出，雨水和工业清水则由另一个管网排出）。
有毒的污水须经处理后，方可排放。
真空管线应尽量缩短，避免过多的曲折，使阻力小，达到更大的真空度。
还应避免用截止阀，因其阻力大，影响系统的真空度。
2．施工、操作及维修支管多的管道应布置在并行管的外侧。
引支管时，气体管从上方引出，液体管从下方引出。
管道应集中架空布置，尽量走直线，少拐弯，不要挡门窗和妨碍设备、阀门、管件等的维修；不应妨碍吊车作业；在行走过道地面2.2m的空间也不应安装管道。
管道应避免出现“气袋”、“口袋”和“盲肠”。
集气系统的布置应使得蒸汽能方便地向最高点排放。
如有可能管道应沿墙安装，管与墙间距离以能容纳管件、阀门及方便维修为原则。
3．安全生产阀门要布置在便于操作的部位。
操作频繁的阀门应按操作顺序排列。
容易开错且会引起重大事故的阀门，相互间距要拉开，并涂刷不同颜色。
地下管道通过道路或有负荷地区，应加保护措施。
管道与阀门的重量，不要考虑支撑在设备上（尤其是制设备、非金属材料设备、硅铁泵等）。
4．其他因素距离较近的两设备间，管道一般不应直连，因垫片不宜配准，故难以紧密连接。
设备之一未与建筑物固定或有波形伸缩者例外，建议采用45。
斜接或90。
弯接。
管道通过楼板、屋顶或墙时，应安装一个直径大的管套，管套应高出楼板，平台表面50mm。
管道布置中应顾及电缆、照明、仪表、暖风等其他管道，应全面考虑，各就各位。
5单元设备的管道布置5.1．泵的管道布置（1）泵体不宜承受进出口管道和阀门的重量，故进泵前和出泵后的管道必须设置支持装置，尽可能做到泵移走时不设临时支架。
（2）吸入管道应尽可能短，少拐弯，并避免突然缩小管径。
（3）吸入管道的直径不应小于泵的吸入口。
当泵的吸入口为水平方向时，应配置偏心异径管，采用的泵的吸入口为垂直方向，可配置同心异径管。
（4）为防止泵停时物料倒冲，泵的排出管上应设止回阀。
止回阀应设在切断阀之前，停车后将切断阀关闭，以免止回阀的阀板长期受压损坏。
5.2．换热器的管道布置（1）管壳式换热器工艺管道布置应注意冷热物流的流向，一般被加热介质（冷流）应由下而上，被冷凝或被冷却介质（热流）应由上而下。
管道距地面或平台的净空大于等于100mm。
（2）配管应不妨碍设备的检修；不影响设备的抽芯（管束或内管）；不妨碍设备的法兰和阀门自身法兰的拆卸或安装。
（3）并联换热器的管道应对称布置，使流量分配均匀。
（4）再沸器的降液管和升汽管在热胀许用应力范围内，应尽可能短而直，减少弯头数量，以减少压降。
5.3．塔的管道布置（1）进料、出料、回流等管口方位应遵循管路最短原则，主要由塔的结构及冷凝器、回流罐、再沸器等设备的位置决定。
（2）塔顶气体管道应从塔顶引出在塔的侧面垂直向下布置。
（3）沿塔铺设管道时，管道支架应设在管道热应力最小处附近位置上，当塔径较小而塔较高时，塔体一般置于钢架结构中，这时塔的管道就不傍塔设置，而置于钢架的外侧为宜。
（4）为避免操作人员在泄漏物料时躲不及而造成事故，塔底管道的法兰和阀门不应装置在狭小的裙座内。
回流罐往往要在开工前先装入物料，因此要考虑安装相应的装料管道。
（5）为使阀门关闭后无积液，上述这些管道上的阀门应直接与塔体开口相接，塔体侧面管道一般有回流、进料、侧线抽出、汽提蒸汽、再沸器入口和返回管道等，进（出）料管道在同一角度有两个以上的进（出）料开口时，不应采用刚性连接，而应采用柔性连接。
5.4．压缩机的管道布置（1）压缩机的进出口管道布置，在满足热补偿和压缩机管嘴容许压力的条件下，应尽量减少弯头数量，以减少压降。
（2）进出口均应设置切断阀，出口管道上设置止回阀，以防止压缩机切换或事故停机时物流倒回机体内。
（3）压缩机应尽量靠近上游设备，使压缩机入口管道短而直；入口管道应从总管顶部接出，并设置人孔或可拆卸短节；当吸入介质为饱和气体时，入口管道应保温或伴热。
5.5．立式容器的管道布置（1）容器底部排出管道沿墙铺设离墙距离应小些，可节省占地面积，设备间距要求大些，以便操作人员切换阀门与检修。