管道布置设计的基本要求及原则

《工业金属管道设计规范》GB50316-2000）
《工业设备及管道绝热工程设计规范》(GB50264-97） 《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-92）


《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）（GBJ16-87作废）
《职业性接触毒物危害程度分级》（GB5044-85） 《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006） 《城市热力网设计规范》（CJJ34-2002） 《城镇直埋供热管道工程设计规范（CJJ/T81- 98）
管道布置设计 的基本要求及原则
管道布置设计必须具备的条件


应遵守的国家和行业法律法规、设计标准以及 规程规范 工程设计统一规定 工艺流程（系统）图 设备布置图 设备表、设备图 相关专业的设计条件（总平面地形图、厂房建 筑图、电气电缆、给排水专业管道布置图等）
管道布置设计常用标准、规程和规范
管道布置设计的基本要求及原则
基本要求:

应符合管道及系统流程设计的要求 应符合有关的法规、标准及规程规范 统筹规划，做到安全可靠、经济合理、整齐美观 满足施工、操作和维修等方面要求 与设备、装置、建构筑物相协调
室内管道布置原则：

尽量避免管道对室内采光的影响，不应妨碍窗户的启闭 不应影响设备的操作和维护（如抽管检修和设备起吊）

B类流体介质不得穿过与其无关的建筑物；
密度比环境空气大的B类气体管道，当有法兰、螺纹连 接或填料结构时，不应紧靠建筑物门窗敷设；

道路、铁路上方的管道上不应有阀门、法兰、螺纹接 头及带填料的补偿器等可能泄露的组件；
管廊层间距及管道净距应满足安装及运行要求；


蒸汽管道或可凝气体管道，支管宜从主管的上方接出， 蒸汽冷凝液管宜接至回收总管上方。
管道布置应考虑的安全问题
管道的热补偿：

某些压力管道输送的介质常常具有高温高压特征或由于 工作环境温度的变化，造成金属材料的热胀冷缩，管道 布置设计应充分考虑吸收热位移。一旦布置不当，将造 成管道某些部位产生过大的热应力而破坏或对支架产生 过大的推力而影响管道支架的安全，从而影响管道系统 的正常运行。 例题：图示为某厂一条联接两台换热器间的管道，工作 压力P=4.0MPa、工作温度t=316，管道外径φ219，换热 器中心距2.1m，中间联接管道水平管中心距2m，A处设有 一异径管DN200/DN150，管道设计安装尺寸见图。
管道安全距离与敷设方式:
热力、电力、易燃易爆流体介质等各种管 道交叉关系及安全距离应严格按规程规范 的要求布置，实在无法满足时，应采取有 效措施。管道的敷设方式得当与否也将影 响管道的安全，如B类流体介质管道在无安 全措施时不应布置在地沟内（尤其象比空 气重的液化气管道）。


室外管道管网布置原则：



厂区内管道的敷设，应与厂区内的道路、建筑物、构筑 物等协调，减少管道与铁路、道路的交叉 大直径管道应靠近管架柱子布置 需设置“π”型补偿器的高温管道，应布置在靠近柱子 处 热力管道，仪表和电气电缆槽架等宜布置在管架上层， 工艺管道，腐蚀性介质管宜布置在下层 管架上的管道设计，应预留10～20％余量 B类流体介质管道与电缆和氧气管道并行或交叉敷设时， ห้องสมุดไป่ตู้净距应符合规范要求

《小型火力发电厂设计规范》（GB50049-94） 《火力发电厂设计技术规程》（DL5000-2000） 《火力发电厂汽水管道设计技术规定（DL/T5054-96） 《火力发电厂保温油漆设计规程》（DL/T5072-97） 《火力发电厂化学设计技术规程》（DL/T5068-2006） 《燃气—蒸汽联合循环电厂设计规定》（DL/T5174-2003） 《锅炉房设计规范》（GB50041-92） 《发生炉煤气站设计规范》（GB50195-94）

运行状况：异径管与法兰连接处焊缝多次出现裂纹 原因分析 ：由于设备布置太近，中间接管短、管径大，
柔性差，吸收热膨胀变形的能力较小，经对管系进行柔性 分析，A处受到很大的横向推力和推力矩

措施 ：由于场地所限，不可能改变管子长度，只好改变
管子直径，并将异径管接头由A处移到B处,管子AB的外径 由219mm降到159mm,使管道柔性得到改善，同时异径管与 管子连接处由于形状突变引起的应力集中的位置也由较高 应力区域移到了较低应力区域。这样，管道的最大应力值 下降了，经几年的生产考验，获得了满意的结果


防止措施：
防止设备振动的传递，如联接处设软接头 增加缓冲罐，确保介质稳定；如：与压缩机连接的管道 减少管道弯头，适当增设管道支架，增加稳定性 确保安装坡度，增加疏水，避免两相流，防止水冲击
支架（座）安全:

支架（座）主要是起支撑重量、稳定管系、限制管道位 移（自由度）和防震减震作用。因此，管道布置设计应 根据所输送介质的种类、特性及安全要求合理布置和正 确选择结构合适的支吊架，以改善管道的应力分布，确 保管道安全运行。支吊架设计可按管道设计、结构强度 设计软件计算确定或按有关设计手册选取。

补偿器布置：
对Π 型补偿器，一般要求布置在两固定点之间管 段的中央，并在适当位置设导向支架，以利于热
位移的吸收；对通用型波纹补偿器，要求布置在
固定支架旁，并按生产厂家要求设置一定的导向 支架，确保补偿器的稳定性。支架设置要求见下图：
40DN
40DN
方型补偿器布置
波纹补偿器布置
对连接设备的影响：




管道对所联设备的作用力和力矩应符合设备厂家允许 的规定，如超过规定，将影响设备的安全和造成联接 法兰处的泄漏。 措施： 设备连接处设支吊架，以承担管道重量及管端推力， 如下图。 提高连接处管道的柔性，如设柔性接头或柔性弯管。 若设通用型波纹补偿器（或软接头），一定要注意盲 板力的影响。如图：

《压缩空气站设计规范》（GBJ29-2003）
《氧气站设计规范》（GBJ50030-91） 《氢氧站设计规范》（GB50177-93）


《乙炔站设计规范》（GB50031-91）
《石油化工企业管道布置设计通则》（SHJ12-89） 《输气管道工程设计规范》（GB50251-2003） 《输油管道工程设计规范》（GB50253-2003） 《化工企业静电接地设计规程》（HGJ28-90）
管道组件质量及布置安全：



管道组件包括管子、三通、弯头、异径管、阀门、法 兰、垫片、过滤器、补偿器等，其选择和设计要求由 管道材料章节介绍。这里只介绍从管件的布置方面应 作哪些考虑。 管道组件布置原则：应尽可能布置在变形位移小，应 力较低的部位。 阀门布置:左图布置较右图布置好。
正确布置
不合理布置

在水平管道交叉较多的地区，一般按管道的走向，划定 纵横走向的标高范围，将管道分层布置
热力管道一般布置在油管道的上方，当需布置在油管道 下面时，在油管道的阀门、法兰或可能漏油部位下方的 热力管道，应采取可靠的隔离措施


地沟内管道应尽量采用单层布置，当采用多层布置时， 一般将小管或压力高的，阀门多的管道布置在上面 腐蚀性介质管道不应布置在人行通道和转动设备上方 B类流体介质的管道，不得安装在通风不良的厂房内、 室内的吊顶内或夹层内 B类流体介质的管道，不应布置在高温管道旁或上方
管道振动

危害：

管道振动是一种常见现象，严重的振动会加速裂纹扩展， 威胁系统的安全。与设备连接的管道，尤其与往复机械 相联的管道，振动是不可避免的，但必须控制在一定的 范围内 产生原因： 设备的往复运动及振动，导致与设备连接的管道振动 （如压缩机、汽轮机、泵、风机等）；伴随介质脉动或 压力波动易产生共振（如活塞式压缩机、介质流向改变 或工况发生变化情况等）；不稳定的两相流（如蒸汽管 疏水不畅）、液击（阀门急开急关）、地震、风等都会 加剧管道的振动