第五章 车间管道设计

1.1管道布置依据

表8-1 管道布置标准表

1.1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。

不保温、不保冷的常温管道除有坡度要求外，一般不设管托。

1.2管道的敷设

管道敷设分为架空敷设以及地面敷设

1.2.1架空敷设

（1）管道成排地集中敷设在管廊、管架或管墩上。

这些管道主要是连接两个或多个距离较远的设备之间的管道，进出装置的工艺管道以及公用工程管道。管廊规模大，联系的设备数量多，管架则较小和较少。因此管廊宽度可以达到10m甚至10m以上，可以在管廊下方布置泵和其他设备，上方布置空气冷却器。管廊可以有各种平面形状及分支。管墩敷设是一种低的管架敷设，其特点是在管道的下方不考虑通行。这种管架可以是混凝土构架或混凝土和钢的混合构架，也可以是枕式的混凝土墩，但应用较少。

（2）管道敷设在支吊架上。

这些支吊架通常生根于建筑物、构筑物，设备外壁和设备平台上。所以这些管道总是沿着建筑物和构筑物的墙、柱、梁、基础、楼板、平台，以及设备（如各种容器）外壁敷设。沿地面敷设的管道，其支架则生根于小混凝土墩子上或放置在铺砌面上。

（3）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，因此在支撑上要给予特别的考虑。例如将其敷设在以型钢组合成的槽架上，必要时应加以软质材料存衬垫等。

1.2.2地面以下敷设

地下敷设分为直接埋地敷设和管沟敷设两种。

（1）埋地敷设。

埋地敷设的优点是利用了地下的空间，但是也有缺点，如腐蚀，检查和维修困难，在车行道处有时需特别处理以承受大的载荷，低点排液不便以及易凝物料凝固在管内时处理困难等。因此只有在不可能架空敷设时，才予以采用。直接埋地敷设的管道最好是输送无腐蚀性或腐蚀性轻微的介质，常温或温度不高的、不易凝固的、不含固体、不易自聚的介质。无隔热层的液体和气体介质管道。例如设备或管道的低点自流排液管或排液汇集管；无法架空的泵吸入管；安装在地面的冷却器的冷却水管，泵的冷却水、封油、冲洗油管等架空敷设困难时，也可埋地敷设。

（2）管沟敷设。

管沟可以分为地下式和半地下式两种。前者整个沟体包括沟盖都在地面以下，后面的沟壁和沟盖有一部分露出在地面以上。管沟内通常设有支架和排水地漏，除阀井外，一般管沟不考虑人的通行。与埋地敷设相比，管沟敷设提供了较方便的检查维修条件，同时可以辐射有隔热层、温度高的、输送易凝介质或有腐蚀性介质的管道，这是比埋地敷设更优越的地方。

1.3重要物料管线布置

（1）输送易燃、易爆、有毒及有腐蚀性的物料管道不得铺设在生活间、楼梯、走廊和门等处，这些管道上还应设置安全阀、防爆膜、阻火器和水封等防火防爆装置，并应将放空管引至指定地点或高过层面2m以上。

（2）有腐蚀性物料的管道，不得铺设在通道上空和并列管线上方或内侧。管道铺设时应有一定的坡度，坡度方向一般是沿物流的方向。真空管线应尽量短，尽量减少弯头和阀门，以降低阻力，达到更高的真空度。

（3）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。

（4）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。气体支管宜从主管的顶部接出。

（5）有毒介质管道应采用焊接连接，除有特殊需要外不得采用法兰或螺纹连接。有毒介质管道应有明显标志以区别于其他管道，有毒介质管道不应埋地撤设。

（6）布置固体物料或含固体物料的管道时，应使管道尽可能短。少拐弯和不出现死角；需要热补偿的管道，应从管道的起点至终点则整个管系进行分析以确定合理的热补偿方案。

（7）敷设在管廊上要求有坡度的管道，可采用调整管托高度。在管托上加型钢或钢板垫枕的办法来实现。对于放空气体总管（或去火炬总管）宜布置在管廊立柱的项部，以便于调整标高。

1.4管道支架布置原则

（1）管道固定点的位置应符合下列要求：

1）对于复杂管系可用固定点将其划分成几个形状较简单的管段，如L形、Z形管段等进行计算；

2）固定点应设在能充分利用管道自然补偿处；

3）固定点应设置在需要承受管道振动、冲击载荷或需限制管道多方向位移处；

4）作用于管道固定点的荷载应考虑其两侧各滑动支架的摩擦反力；

5）进出装置的工艺管道和非常温的公用物料管道宜在装置分界处设固定点。

（2）管道支承点在垂直方向无位移时可采用刚性支吊架；有位移时可采用可变弹簧支吊架。位移量大时应采用恒力弹簧支吊架；需要限制管道位移量时，应设置限位支架。允许管道有轴向位移，而对横向位移加以限制时，在下列情况应设置导向支架：1）安全阀出口高速放空管道和可能产生振动的两相流管道；

2）横向位移过大可能影响邻近管道时，固定支架之间的距离过长，可能产生横向不稳定时；

3）为防止法兰和活接头泄露要求管道不宜有有过大的横向位移时；

4）“II”型补偿器两侧管道上应设导向支架，其位移距补偿器弯头宜为管道公称直径40倍；

5）导向支架不宜设在弯头和支管连接处。

（3）直接与设备管口相接或靠近设备管口的公称直径大于或等于150mm的水平安装阀门应考虑支撑。沿直立设备布置的立管应设置承重支架和导向支架。承重支架应设在靠近设备管口处。