设计管道及配管

《设计管道及配管》由会员分享，可在线阅读，更多相关《设计管道及配管（16页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、第八章管道布置设计及配管图化工厂中，设备之间的连接，物料、蒸汽、水气体的输送都 要用到各种管径材质不同的管道，管在道纵横、交叉重叠排列， 长途管路几公里以上，管道费用占总投资的15%20%。因此化工管路安装设计是化工设计中重要组成部分，是管道 安装文件。是根据流程图和设备布置图进行设计的。8.1管路设计包含的内容：(1) 管子管间和阀门的选择(2) 管路布置设计(3) 管路保温设计(4) 管路支架配置(热管路要计算)(5) 管路的热补偿设计(6) 编制管道安装材料表(7) 图纸文件(施工图阶段)a. 管道布置平立面图，单向视图b. 管段图：也叫三维图视图或单线图，它是一段管道的立体 图样。c.

2、 管架和非标管件图。d. 管段表：按管子序号列出管子的规格、材质、长度、管件、 阀门的名称型号、规格和数量，管道的试压、涂色和保温 防腐要求。e. 管架安装示意图。f. 综合材料表(包括工艺的所有材料)。g. 设备管口方位图。8.1.1管道、管件及管架8.1.1.1管道确定(1) 压力等级：比操作压大12个压力等级。(2) 材质：介质的腐蚀性、毒性、温度、压力等。B-碳钢E-不锈钢、D-金、F-有色金属A-铸铁、G-非金属（3）法兰的密封面平面：一般性质FF-全平面RF突面凹凸面：易燃易爆M FM榫槽面：剧毒T G（4）管道壁厚：t = pd20c + p d ft壁厚 mmp管内压力Mpad

3、管外径 mmc d操作温度下的设计压力Mpa1）铸铁管:给水总管、埋地水管、煤气管、污水管道2）硅铁管：0.25Mpa腐蚀介质3）水煤气管：镀锌钢管：水、煤气、PA、真空、LS等低压无腐蚀物料。（镀锌的称为白铁管，不镀锌的称为黑铁管。）1/8 ，1/4 ，3/8 ,1/4 ，3/4 ，1，2，3 等4）无缝钢管：应用广泛，输送易燃易爆、有压力的物料，强度好、质地均匀。5）有色金属管：a.铜管：换热器、低温管道、仪表管道。b. 铝管：浓硝酸、醋酸等。6）非金属管：（耐腐蚀管）a. 陶瓷管：0.2Mpa T150C腐蚀介质（氢氟酸除外）b. 玻璃管：T： -30C15OCTV80C （防止骤变）c

4、. PVC 管（聚氯乙烯）0.25 MpaT60Cd. ABS 管：PV1.0 Mpa T120Ce. 橡胶管：耐酸碱、抗腐蚀性好、有弹性、可任意弯曲，一般用作临时性管道。（铠装软管6.4 Mpa）f. 内衬管：内衬玻璃、搪瓷、玻璃钢8.1.2管道计算1）最经济管径的选择:管道投资费用与克服管道阻力所消耗动力 有关。管径D1 投资费用1 一动力消耗NI管径DI 投资费用I 一动力消耗N1长管道：大管径应根据经济管径选择短管道：小管径根据经验决定也可进行图解：见表8-3、图8-1也可用计算近似估算：碳钢管：D 最佳=282 G0.52p-0.37G 流量一 kg/s p 密度一 kg/m3不锈钢

5、管：D最佳=226 G0.5p-0.35D最佳一mm例题 81 求 HCI 气体，5 atm ,15 C, 流量 G=7000kg/h（1 atm ,0 C,HCI 气体体积 22.4 m3/kmol）操作状态下的密度：33.5X5X273:I _ qX4.s二?、检=-4i I迂整：I = _ZO2）管径计算Q= 二 u 彳 d. Q di 管径 m Q；流量 m3/s4十3少常用流速3）管壁厚选择a. 公称压力：0120C时的工作压力（公称压力）；120C工作压力低于公称压力不同温度下工作压力与公称压力的关系见表8-1 P295b. 公称直径：既不是外径也不是内径，而是与之相近的数c. 常

6、用管壁厚：插手侧，也可计算。（通过管子的许用应力计算）碳钢：16MnRn20#:-40-20 C475CC475C10#:-40C375C 18X3 25X3 32X3(P 38X3(p 45X3.5DN 15DN20DN25DN32DN40(P 57X3.5 76X4 89X4 108X4p 133X4DN 50DN65DN80DN100DN125 159X4.5 219X6(P 273X8 325X8p 379X9DN 15ODN200DN250DN300DN350见表84,5，6，4）管压降计算：化工原理第一章讲过管路热应力计算：工程软件，也可手算。8.1.3阀门分2类：切断阀调节阀（一

7、）常用阀1）旋塞阀优点：结构简单，关开迅速，阻力小，可输送悬浮颗粒液体， 缺点：不能调节，不得用于整齐、高温液体。2）球阀：优点：易操作，易调节。缺点：不得输送含结品和悬浮液体。3） 闸阀：优点：同上，但一般用于大管径缺点：同上。4）隔膜法：优点：密封性好，阻力小，用于输送悬浮液或腐蚀性液体。缺点：不适用于有机溶剂和强氧化介质。5）止回阀、底阀：也叫单向阀，用于清净介质。升降是：阻漏性好，但阻力大。H41H-16 卧式，用于水平管道H42H-16立式，用于垂直管道。旋启式：可任意安装在水平、垂直、倾斜路上。6）安全阀：根据介质压力能自动开启阀的阀门，能使设备自动泄压而防止设备超压。重要的地方装

8、两个。a. 杠杆式：可靠，高温时使用，安装时需保持阀盘轴线 的垂直。b. 弹簧式：精巧，可任意安装。但需经常校验。7）截止阀：优点：比闸阀调节性好，简单便宜。缺点：不适用于粘度大，含颗粒，易沉淀的介质。不宜作放空，低压、真空系统阀，因密封性差。8）蝶阀：小、轻、开启快，具有调节性，适合制成大口径阀，（大于 100DN）法兰对夹。D:402000mm9）减压阀：能自动的将高压流体按工艺要求减为低压流体， 常用于加压水蒸气和压缩空气管路上。（二）阀门的型号和标志卡套口弟悻对以 1公.将方 pT|封底座或树里#料 一 一结构天.式 习11道联携方式 阀门.沿.闸阀 Z旋塞阀X截止阀J球阀 Q安全阀A

9、蝶阀D节流阀L减压阀J止回阀H阀门类型代号用汉语拼音字母表示。连接形式代号用阿拉伯数字内螺纹1外螺纹2法兰4焊接6对夹7卡箍89囚结构形式代号用阿拉伯数字每一种阀都有自己的结构代号：如:止回阀一升降式一浮球式0多瓣式1离式2旋启式一单瓣式4多瓣式5、双瓣式6闸阀：明杆楔式一单闸板1明杆平行式一双闸板2截止阀：一直通式1角式2阀座密封面或衬里材料代号用汉语拼音表示如:N 尼龙塑料H合金钢B巴氏合金F氟塑料T 铜合金C唐瓷W由阀体直接加工的阀座密封面。X 软橡胶B衬胶D 搪瓷公称压力Kg/cm2 orMpa比工作压力大一级或二级。执行试验压力、工作压力规定、工称压力规定。阀体材料1Cr18Ni9T

10、i - P不锈钢1Cr18Ni12Mo2Ti -R 合金ZG25II-C -铸钢H62T 铜TA2Ti钛材Q 球墨铸铁Eg:J11T16J41H25Q41F25CZ41H-16CD71X16Z41W-40PX17W-10Z41Y160PY43H-40BZ41H-16C（带保温套闸阀）8.1.4管道连接1）焊接：所有压力管道都应尽量考虑焊接，D32mm电焊D32mm气焊2）承插焊：密封性要求高的，施工方便3）法兰焊接：用于大管径，密封性要求高的管子连接，也适于玻璃、塑料、阀件与管道或设备的连接。便于安装与检修。4） 螺纹连接一般用于50mm，P0.1Mpa，T100C5）承插连接：适用于水泥管、

11、塑料管、玻璃管等。6）卡套连接：用于50mm金属管、或非金属管、拆卸方便，一般用于仪表、控制系统。7）卡箍套：适用于金属与非金属管连接。9.1.5管件与管架（1）管件：活结头、螺纹短节、丝堵、管接口、三通、四 通异径管：同心、不同心弯头： 900 450 1800R : 1.5D , 2D , 4D选用标准件。（2）管架： 类别：固定架、导向架、滑动架、吊架、弹簧吊架、 弹簧支架等。 表小方法： 管架安装示意图：化工部有统一规定，将型号注明即 可，非标要画详图 支架间距：按规定（见设计手册）或计算8.2.管路布置设计应考虑的问题8.2.1物料因素1）有腐蚀性物料管道应布置在平列管道的下方或外侧

12、，易燃易爆 有毒和有腐蚀性的物料管道不应敷设在生活间、楼梯间、走廊 处，应配置安全阀、防爆膜、阻火器、水封等防火防爆措施， 放空管应引至室外指定地点或高出屋面2米以上排放。2）冷热管尽量分开布置，分不开时，热管在上，冷管在下。3）真空管线应尽量短，减小阻力，达到更大真空度。4）管道应力：自然补偿，波纹补偿器5）坡度及管间距8.2.2施工操作及维修1）支管多的管道应布置在并列管的外侧，引支管时，气相管从上 方引出，也向管从下方引出。2）管道应集中架空布置。尽量走直线，不挡窗。9.2.3安全生产1）阀门要布置在便于操作的部位。操作频繁的阀应按顺序排列。容易开错且会引起事故的阀门应拉大距离。并涂上不

13、同颜色2）管道与阀门的重量不应考虑支撑在设备上。3）地上管路通过有负荷地区，应加保护措施。8.2.4其它因素1）距离较近的两设备之间，管道不宜直连，因垫片不宜配准，建 议采用450 900弯接。2）不锈钢与碳钢不宜直接接触，以防电话学腐蚀。3）穿楼板、墙时，应安装套管，套管应高出楼板表面50mm。4）管道布置中应照应到电气专业及电控专业的电缆桥架，暖管道 等。8.2.5保温工程1）目的：根据生产过程工艺条件要求，或为了减少热量、冷量损 失、或为了改善操作环境、或为防止人员烫伤。2）保温范围 凡表面温度高于120C管道。 保冷，低于空气露点温度。 输送易凝、易结品介质管线，采用蒸汽伴热，加套管伴

14、热 等。 受环境影响，可能使管道介质汽化而影响生产者。 保温材料的性质要求；a. 导热系数小，绝热性能好b. 物理化学性能稳定，吸湿率小c. 容重小，机械强度高d. 价格低，易于就地取材e. 施工方便3）保温厚度的选用：计算法，图解法。查看厂家样本，选用厂家推荐的公式 常参保温材料：保温管壳，保温涂料。见保温设计手册8.3管道布置图管道布置图所包含的图纸资料：1）管路布置图（平、立、视图）2）蒸汽系统管道布置图（对于复杂工程，在一张图上表示不清楚 的）3）单线图（空视图）4）管架图5）管件图我们主要讲，平面图、单线图（管段图）8.3. 1作用及内容：它是车间管道施工安装的依据，是在设备布置图上

15、添加管路、阀件、管件、管架、仪表控制点等。制图依据：1）带控制点工艺流程图2）设备布置图3）设备图4）土建图5）电气、自控等专业的有关图纸及图样。对管道做出适合工厂操作要求的合理的布置设计。并绘制出管 路布置图。8.3.2绘制管路布置图步骤1）确定表达方案，视图的数量和比例；2）确定图幅，数量；3）绘制视图；4）标注尺寸、代号、编号等；5）绘制管口方位图；6）在平面图上标注说明及管口表；7）校核、审定。8.3.3绘制管路布置图应注意的事项1）为了突出管炉，绘图时采用粗实线（现宽：0.60.8mm）DN200 以上用双实线。2）图面上管路起始及终点应表明来源及方向。标明管路标高、管材、规格、压力

16、等级等，标注物流箭头。相对标高 -EL 管底标高-BOPEL 管中心标高f COPEL管顶标高fTOPEL （立面图）3）水平管路的尺寸应对大管径标注，小管径现场决定4）图幅比例为：1:2 51:501:30 1:1001:200（外管网、罐区）同一车间采用同一比例，图幅大小一般为1#图、。#图、 或加长.加长量为（1/4）整数倍。如：4#加长297（1+1a/4）X2103#加长420（1+1a/4）X2972#加长594（1+1a/4）X4201#加长841（1+1a/4）X5948.3.4常用画法（1）裸管；（2）保护管；（3）大小头；（4）管路连接；（5）弯头；(6) 虾米腰弯头；(7

17、) 管路投影相交;(8) 管路投影重合。(9)各种阀的画法（10）配管图ID EL .ID EL.it8.3.5管段图1）作用及内容：管段图是表达了一个设备到另一个设备的（或另 一管段）间的一段管线及其附管件、阀件、仪表控制点等具体 配置情况的立体图样。用轴测图表示，供施工人员在密集的管 线中能清晰完整的看到管线的走向及安装尺寸。2）实用性： 合金贵重管路和内衬管路 复杂管路：管件夹套管等。 各种内衬、非金属管路。3）画法： 用正等轴侧投影绘制，北向与平面图北向一致。（见图1） 不必按比例绘制，但各种阀门、管件之间要大小比例协调。 粗实线（0.61.2mm），画箭头、标注尺寸、标高、代号等。

18、管道上环焊缝用圆点表示，水平管法兰用垂直短线表示， 垂直管法兰与邻近的水平管平行。螺纹连接、承插焊连接 均同法兰画法。（见图2） 阀门的手轮用短线表示，与所在管线平行。阀杆中心线按设计方向画。（见图2） 尺寸标注：只标注水平管路，尺寸界限为垂直短线。 偏置管的标注：对于45偏置管要标出角度和一个偏置尺寸， 对于非45偏置管要标出两个偏置尺寸，而省略角度。（见图3）8.3.6如何阅图管路布置图是根据流程、设备布置图和设备图进行绘制的。 因此，在阅图之前，应先看懂这些图。阅图时，随时参阅这 些图，一般以平面为主，立面为辅，对照阅读。阅图步骤：1）概括了解图示内容。2）了解厂房、设备及其布局。3）了解设备的定位尺寸、接管方位、标高。4）查清管路走向和配件安装位置识图举例:见：303页管道布置见案例：思考题：1练习绘制管路布置平、立面、管段图。2.练习识图，作业