管道线路布置的优化设计
摘要
管道运输是输送石油的一个重要途径，设计合理的管线铺设方案，不仅可以节省铺设的费用，还可以减少后期运输的成本，提高经济效益。本文针对题目中给出的不同情况，设计了不同情况输油管线的详细方案。
针对问题一：根据两个炼油厂到铁路线距离和两个炼油厂间的不同距离以及共用管线与非共用管线的两种不同情况，对不共用管线时进行B A B A w w w w ≠=,的分析，对共用管线时进行S B A S B A w w w w w w ≠===,，S B A w w w ≠≠的分析。最终可以将模型归纳为：运用轴对称定理建立的非线性优化模型。在模型检验中运用费马点对模型进行检验，可以证明该模型的正确性。
针对问题二：在已经确定了两个炼油厂的地点一个在郊区一个在城区的情况下，由于在城区的管道铺设还需增加拆迁和工程补偿等附加费，首先按照各级公司的各项数据运用matlab 进行Topsis 综合评价法分析，得到甲，乙等级公司的评估可信度之比为1:0.426，从而得到拆迁和工程补偿等附加费用的期望值为54.23=P W 万元/千米，。然后根据问题一中的模型三，运用Lingo 编程的方法，得出将火车站建在点（4.427985,0) 时费用最少为502.6264万元，此时的城郊结合处坐标为(15，6.547257)，无共用管线，两厂管道交汇处坐标为(4.427985，0.4435016)。在用Lingo 求解得到费用最小的线路后，控制变量x ，保持y 和1y 的条件不变，对x 进行灵敏度分析，可以总结出如下结论：当x 的值大于4.427985时，随着x 值得增大，y 和1y 的值都在小幅度的减小，以此来保证费用较小。
针对问题三：根据题中给出的数据，可以将火车站分为建立在城区和郊区两种情况，根据通用模型三，运用Lingo 编程的方法，将已知数据代入，得到将火车站建在郊区坐标为（5.323864,0）时费用最少为458.6181万元。为了检验计算的准确性，利matlab 编程进行模拟，得到最小总费用为523.6968万元，火车站的坐标点位（14.9820,0），共用管道的坐标为（14.9820,0.0772）.由此可得，我们建立的模型是可行的。
针对论文的实际情况，对论文的优缺点做了评价，文章最后还给出了其他的方法，以用于参考。
关键词：轴对称定理 非线性优化模型 费马点 T o p s i s
综合评价法
1、问题重述
某油田计划在铁路线一侧建造两家炼油厂，同时在铁路线上增建一个车站，用来运送成品油，成品油由输油管线运往火车站。
问题一，要针对两炼油厂到铁路线距离和两炼油厂间距离的各种不同情形提出设计方案，并要考虑是否使用共用管线以及共用管线费用与非共用管线费用相同或不同的情形。
问题二，对于一个具体实例，在所有管线的铺设费用均为每千米9.5万元时，但铺设在城区的那部分管线，还需增加拆迁和工程补偿等附加费用。为对此项附加费用进行估计，聘请了三家工程咨询公司进行了估算。三家工程咨询公司的资质分别为甲级、乙级、乙级，附加费用的估价分别为每千米24万元、21万元、25万元。要求给出管线布置方案及相应的费用。
问题三，在与问题二相同的实例中，为进一步节省费用，可以根据炼油厂的生产能力，选用相适应的油管，这时的管线铺设费用将分别降为输送A 厂成品油的每千米7.6万元，输送B 厂成品油的每千米8.0万元，共用管线费用为每千米11.2万元，拆迁等附加费用同上。要求给出管线最佳布置方案及相应的费用。
2、问题分析
本题中，某油田计划在铁路一侧建造两家炼油厂，同时在铁路上增建一个车站，用于运送成品油。
针对问题一，根据两个炼油厂到铁路线距离和两个炼油厂间的不同距离以及共用管线与非共用管线的两种不同情况，在不共用管线时设一个炼油厂为A,一个炼油厂为B ，从炼油厂A 到火车站的管线费用为A w 万元/千米，从炼油厂B 到火车站的管线费用为B w 万元/千米，对不共用管线时进行B A B A w w w w ≠=,的分析；在共用管线时，设共用管线的费用为S w 万元/千米，对共用管线时进行,,,S B A S B A S B A w w w w w w w w w ≠≠===的分析。最终可以将模型归纳为：运用轴对称定理建立的非线性优化模型。在模型检验中运用费马点对模型进行检验，可以证明该模型的正确性。
针对问题二，在给定数据的条件下铺设管线时，因为所有管线均为9.5万元/千米，因此不考虑共用和非共用管线的价格不同的情况，但因为在城区的管线需增加拆迁和工程补偿等附加费用，设计学院聘请了三家不同资质的咨询公司，得到3个估价，因此需要对着3个估价进行数据处理，得到一个加权后的附加费用估计值。确定在郊区和在城区的管道长度，就能得到费用的最低值。
针对问题三，对于问题二这个实例，为了进一步节省费用，选用相适应的的油管，这就存在有共用管道和没有共用管道的两种情况，对模型进行比较，就可以得到最优解，最后利用Matlab 编写模拟程序进行模拟，得出模拟值与其比较，检验计算的准确性。
3、模型假设与符号说明
3.1模型假设
假设一：城区和郊区地形良好，管道在城区与郊区都能直线铺设；
假设二：在铺设管道过程中，不考虑由于河流、山坡等障碍而增加费用；
假设三：共用管道与非共用管道接口处的长度忽略不计；
假设四：管道铺设在边界线上时不算入拆迁和工程补偿等附加费用；
假设五：不考虑由于在铺设管道时造成的意外事故所赔偿的费用；
假设六：管道铺设后不会对周围的环境造成污染；
3.2符号说明
符号解释
A炼油厂A的地点
B炼油厂B的地点A
C铁路上的火车站点
C 共用管线的起点
b炼油厂A点的纵坐标
1
a炼油厂B的横坐标
2
b炼油厂B的纵坐标
2
x铁路上的火车站点横坐标
y铁路上的火车站点纵坐标
Z管线建设的总费用
w通往炼油厂A的管线每千米的费用
A
w通往炼油厂B的管线每千米的费用
B
w共用管线每千米的费用
S
w最终估计的附加费用
p
p公司可信度估计权重
4、模型的准备
在已经确定了两个炼油厂的地点一个在郊区一个在城区的情况下，由于在城区的管道铺设还需增加拆迁和工程补偿等附加费用，对此项附加费用进行估计。
在得到三家工程咨询公司的估算价格之后，由于三家公司的资质情况和估算费用结果不经相同，如下表所示：
因公司一具有甲级资质，公司二和公司三具有乙级资质，我们在查阅中国工程咨询公司资格认定[6]方法后，按照各级公司的各项数据运用Matlab 进行Topsis 法分析，得到二者的与最优方案接近程度比为1:0.426为我们将附加费用按此照权重进行再次估计：
3
32211E P E P E P W P ++=
根据公司不同赋予不同权重：
%;23%;23%,54321===P P P
计算可得拆迁和工程补偿等附加费用的期望值为54.23=P W （万元/千米）。
5、模型的建立于求解
５.1问题一：
5.1.1.1模型一的建立： 不共用管线的情况
首先考虑没有共用管线的方案，管线铺设总费用主要包括两部分： 首先设点A 的坐标为),0(1b A ，点B 的坐标为),(22b a B ，A 厂到车站的管线铺设费用A w 万元每千米、B 厂到车站管线铺设费用B w 。在没有共用管线情况下，我们应该将车站建铁路线上，不妨令该点的坐标为),(y x C 。因为不共线时C 点在轴上面，即C 点的坐标为)0,(x C ，所以我们有2222212)(_,b x a BC b x AC +-=+=，从而总建设费用为：
图（5.1.1）
工程咨询公司 公司一 公司二 公司三 附加费用（万元/千米） 24 21 25
O
)
,(y x C
)
,(22b a B
)
,0(1b A
2
222212)(b x a w b x w Z B A +-++=
那我们的问题转化为求点C 的位置（求x 的值），使得管线建设费用最少。为此我们可以得到模型一：
2
222212)(b x a w b x w MinZ B A +-++=
(5.1.1)
??????
?>≤≤≥>0,0,0,0,..2221B A w w a x a b a t s 对于模型一：
2
222212)(b x a w b x w MinZ B A +-++= (5.1.2)
??????
?>≤≤≥>0,0,0,0,..2221B A w w a x a b a t s
下面确定车站位置使得总建设费用最小。
利用费尔马极值原理，考虑其导数
2
2
2
222
1
2
)()(b x a x a w b x x w dx
dz
B
A +---+= (5.1.3)
讨论：
Step1、当B A w w =，即两炼油厂的每千米的管线铺设费用相等，则(5.2)式可转化为：
2
2
2
222
1
2
)()(b x a x a w b x x w dx
dz
A
A +---+=
令0=dx dz
，即：
0)()(22
222212=+---+b x a x a b x x
(5.1.4)
当21b b =时，如图5.1.2所示。
由于每千米的管线建设费用相同，且不考虑拆迁和工程补偿等附加费用，只需建设车站使得A 厂和B 厂到车站的管线总长度最小即可。由光的反射定理，可知将火车站建在直线'AA 与x 轴的交点处（其中'A 点是A 点关于x 轴的对称点）。
解得：
???
?
??
?
-=
+=
)()(21222121b a b a x b a b a x 讨论这两个解：
在没有共用管线的情况下，且炼油厂A 与炼油厂B 的每千米管线建设费相等时，即B A w w =。
图(5.1.3)
如图5.1.3所示：由于炼油厂A 与B 的管道建设费用相等，即A w =B w ，则连接车站到炼油厂A 的距离CA 与车站到炼油厂B 的距离CB 之和最短，为最优。在平面直角坐标系中，以x 轴为对称轴，找一点),0('a A -使得点'A 与点A 关于x 轴对称。连接点B A '，
图(5.1.2)
O
)0,(x C
),(22b a B
),0(1b A ),0(1'b A -
O
)0,(x C
),(22b a B
),0(1b A ),0(1'b A -
与x 轴相交于点C 。故有：+=CA BA '
CB ,根据两点间直线距离最短可得出点C 到点
A 的距离加上点C 到点
B 的距离为最短。故点
C 必须在X 轴上。
根据两炼油厂都在铁路一侧，有0>a 且0>b ，首先考虑第一个解：
22121)
(0a b a b
a x ≤+=
≤，故1x 有意义。
将1x 代入(5.1.1)式，则最省的费用为：
)(212b b a w Z A ++=
其中车站应建在点)0,(1x C 处。 其次考虑第二个解2x ，
特别的，当21b b =时，点C 的坐标为)0,2
(
2
a ； 当2
1b b ≠时，
(a)、如果21b b >，则22122)(a b a b
a x >-=
，
(b)、如果21b b <，则0)
(2122<-=
b a b
a x 。
故解2x 无意义。 Step2、当B A w w ≠，则
2222()A B Z w x a w l x b =++-+
其导数为：
2
2
2
222
1
2
)()(b x a x a w b x x w dx
dz
A
A +---+=
(5.1.5)
令0,dz
dx
=可得x 的符号解。
5.1.2.1模型二的建立： 共用管线的情况
a.当两炼油厂的连线所在直线垂直于铁路线时，如图5.1.4所示（A ，B 上下位置可互换）：
A
(5．1.4)
B
O 铁路线
明显的，从远油厂铺设非共用管道到近油厂，再从近油厂铺设共用管道到增建的车站，费用最少（注：通过相关资料查得安全距离大致应在1000米以上,所以 AB 的距离
m AB 1000≥ ）。
此时，总费用为： OB w AB w Z S A ?+?= 当S A w w =时：
)(OB AB w Z A +?=
当S A w w ≠时： OB w AB w Z S A ?+?=
b.当两炼油厂的连线所在直线不垂直于铁路线时，建立模型二，如图5.1.6所示（其中21,b b 大小不确定）： 由于两种管道的单位造价相同，要使总铺设费用最小，则应使铺设距离最短，为求得最小距离，则必须确定两种管道的结合点O 。 于是问题转化为在四边形ABDO 内找一点'C ，使'''CC BC AC ++最小。据实际情况判断，'C 应界定在
矩形AEDO 内。
图（5.1.5）
)
0,(x C
)
,('y x C
)
0,(2a D
d
)
,(22b a B O
)
,0(1b A
E
铁路线
如图5.1.5所示，设车站建在点)0,(x C 处，由于两种管道的单位造价相同，要使总铺设费用最小，则应使铺设距离最短，为求得最小距离，则必须确定两种管道的结合点
'C ,连接尺寸CC ’垂直于铁路线，炼油厂A 与炼油厂B 的管线相交于点),(y x C 处，使
'''CC BC AC ++最小。
炼油厂A 的管线建设费用为A w ，炼油厂B 的管线建设费用为B w ，共用管线建设费用为S w 。则总建设费用为：
y w b y x a w b y x w Z s B A +-+-+-+=2222212)()()(
在此情况下，我们的问题实际上可以转化为模型二：
??
?≤≤≤≤+-+-+-+=)
,min(0,0.)()()(2122222212b b y a x t s y w b y x a w b y x w MinZ s B A
对于模型二：
?
?
?≤≤≤≤-+-+-+=),min(0,0.)()()(2122
222212b b y a x t s b y x a w b y x w MinZ B A
讨论:
Step1、当s B A w w w ==时，即所有管道价格一样
则y w b y x a w b y x w Z A A A +-+-+-+=2222212)()()(
其对x 的偏导数： ???
?
??-+--+
-+=??22222222)()()()(b y a x a x b y x x w x z A 对y 的偏导数
???
? ??+-+--+-+-=??1)()()()()(222222121b y a x b y b y x b y w y z A 令
x
z
??=0，y z ??=0 有方程组：
?????????=???
? ?
?+-+--+-+-=????
?
?-+--+
-+01)()()()()(0)()()()(2
2222212
122222222b y a x b y b y x b y w b y a x a x b y x x w A A 解方程组得：
???
???
?-+-=-+=)(2163)(2
3221212121b b a y b b a x ???
????++=-+=)(2163)(23221221222b b a y b b a x 把其结果代入目标函数有：
()(
)
2
2
122139156
39156
a b b c Z a b b c
Z +
-=--=
Step2、当S B A w w w ≠=时.即共管线，且共用管线费用与非共用管线费用不同， 其目标函数为：
y w b y a x w b y x w Z S A A +-+-+-+=2222212)()()(
其对x 的偏导数：
???
?
??-+--+
-+=??22222212)()()()(b y a x a x b y x x w x z A 对y 的偏导数
s
A w b y a x b y b y x b y w y z
+???
?
?
?-+--+
-+-=??222222121)()()()()(
令
x
z
??=0，y z ??=0 有方程组：
?????????=+???
?
?
?-+--+-+-=????
?
?-+--+
-+0
)()()()()(0)()()()(2
2222212
122222212s
A A w b y a x b y b y x b y w b y a x a x b y x x w
利用matlab 解方程组得：
????
????
?
??? ??-+----
=??? ??-+---+=2222221221
2
2222212212142)82)(()4(4142)82)((2)(21S A S A S A S S A S A S w w w a w w b b w w a y w w w a w w b b a b b a x ????????
?
??? ??------
=??
? ??-----+=2222221222
22222212212242)82)(()4(4142)82)((2)(21S A S A S A S S A S A S w w w a w w b b w w a y w w w a w w b b a b b a x
Step3、当B A S w w w ≠≠，即所有费用都不相同的情况下，管道费用为：
y w b y a x w b y x w Z S B A +-+-+-+=2222212)()()(
对它求x 的偏导数：
2
22
222
12
)
()()()
(b y a x a x w b y x x w x
z B A -+--+
-+=??
求对y 的偏导数：
2
2
2
2
()()()
()()
A B w y a w y b z w
y
x y a x l y b --?=+
+?+--+-
s B A w b y a x a x w b y x x w x
z +-+--+
-+=??2
22
222
12
)
()()()
(
令0z x ?=?，0z y ?=? 有方程组：00z
x
z y
??=??????=???，对于给定的数值，可以求出(),x y ,
然后可以求出目标的最优值Z 。
5.1.3模型三的建立
综合以上的模型一与模型二可以建立一个综合模型三：
??
?≤≤≤≤+-+-+-+=)
,min(0,0.)()()(2122222212b b y a x t s y w b y x a w b y x w MinZ s B A
当0=y 时：
2
22
22
12)(b x a w b x w MinZ B A +-++= 当0≠y 时：y w b y x a w b y x w MinZ s B A +-+-+-+=2
22
22
12
)()()(
根据上述思路编写matlab 程序，流程图如下所示。
Start
初始化，给坐标
及费用赋值
是否溢出？利用轴对称求最短距离原理，计算当前费用cost_cur
冒号法生成序列
在虚线（即城郊分界线）上，以0.01为步长，按y 坐标从0到8生成一个序列。每个y 值对应虚线上的一个坐标点。
是否比cost_min 小记录当前E 点的y 坐标，更
新cost_min 的值
Yes
Yes
NO
NO
END
注：后面的各程序不同之处在于此，即通过两点求会合点的算法不同
5.２问题二：
5.2.1模型四的建立
在此种情况下两炼油厂位置分别处于郊区和城区，所以我们分别讨论车站建在郊区和车站建在城区的情况，分别计算出两种方案管线所需要的费用。最终确定方案的费用Z 为车站位于郊区的费用1Z 和车站位于城区的费用2Z 二者的最小值。按照问题1所简历的模型，我们以铁路为x 轴，A 点与铁路的垂线为y 轴做出如下图：
图（5.21）
当火车站位于郊区时（如上图a ），位于城区的管道线路就只有BD 段，：
()P B B S A W W BD W DC W CC W AC Z +?+?+?+?='''1
当火车站位于城区时（如上图b ），位于城区的管道有'BC 、'CC 和'
DC 三段，
()()()P B P S P A A W W BC W W CC W W DC W AD Z +?++?++?+?='''2
所以对于模型四为
()()()()???+?++?++?+?=+?+?+?+?==P B P S P A A P B C B A W W BC W W CC W W DC W AD Z W W BD W DC W CC W AC Z MinZ ''''''2
1
5.2.2模型四求解：
由题目可求得4.23=p (万元/千米)。根据题意，)(3千米=a ，8()b =千米，
15()c =千米，20()l =千米，)/(5.9千米万元===S B A w w w 。带入题目可得
当火车站建在郊区时：
()()()()())
54.235.9(815255.9153min 2
122212
21+?-+-+???
? ?
?-+-+
+-+=y x y y y y x Z ??
???≤≤≥≤≤8
0015
0..1y y x t s 当火车站建在城区时：
()()()()()()
54.235.9825155.9315min 222
122
122+???
?
?
?-+-+
+-+-+?-+=y x y y y x y Z 郊区
)
,(b l B
)
,0(1a A 城区
郊区
城区
)
,0(1a A )
0,(x C )
,('y x C
)
,(1y c D
)
,(b l B
)
,(1y c D )
0,(x C )
,('y x C
O
a
O
b
L
L
??
???≤≤≥≤≤8
002515..1y y x t s 运用Lingo 软件编程求解（程序见附录）
可以得到以下两种情况下的结果如下表：
车站建在郊区 车站建在城市 总费用（万元） 502.6264 568.4405 城郊结合处坐标（x,y ） (15，6.547257) (15,0) 铁路坐标(x,y) (4.427985,0) (15,0) 两厂管道交汇处坐标（x,y ） (4.427985，0.4435016) 无共用管线
则有 502.6264)568.4405, 502.6264min()min(2,1===Z Z Z
所以最优方案总花费为502.6264万元，车站建在距离坐标远点4.427985千米的火车道上。，两油厂的管线在坐标(4.427985，0.4435016)处交接，然后使用公共管线垂直到达铁路线上的车站。
用matlab 做出其准确图形如下：
5
10
1520
25
30
-1
01234
56789
10炼油厂A 炼油厂B
管线的城郊交界处
两炼油厂的管线交界处车站位置
O 千米
千米
5.3问题三
5.3.1 模型五的建立
在问题二中，我们已经建立了近似B A s w w w ≠≠情况下的一般模型。本问题和问题二相比，正好是管线铺设费用的数值不一样了的情况，根据问题2模型具有的推广性质，我们完全可以用问题二的模型来解决问题三。
()()()()???
+?++?++?+?=+?+?+?+?==P B P S P A A P B C B A W W BC W W CC W W DC W AD Z W W BD W DC W CC W AC Z MinZ ''''''2
1
5.3.2模型五的求解
根据题意，我们将数据)(3千米=a ，8()b =千米，15()c =千米，20()l =千米，
)/(6.7千米万=A W ，()千米万/8=B W ，()千米万/2.11=S W ，千米）（万/54.23=P W 代入
模型得
将火车站建立在郊区时：
()()
)
54.238(815252.118
)15()(6.7)3(2
12
21221+?-+-+
?+?-+-+?-+=y y x y y y x MinZ
??
?
??≤≤≥≤≤8
00150..1y y x t s 将火车站建立在城区时：
()())
54.232.11()54.238()8()25(54.236.7)()15(6.73152
22122
122+?++?-+-+
+?-+-+?-+=y y x y y x y MinZ
??
?
??≤≤≥≤≤8
002515..1y y x t s
用Lingo 编程求解（程序见附件）可解出结果如下：
车站建在郊区 车站建在城市 总费用（万元）
458.6181
520.1667
管线的城郊处坐标（x,y ） （15，6.561749） （15，0.2040007E-07） 铁路坐标(x,y)
（5.323864,0） （15,0） 两厂管道交汇处坐标（x,y ）
无共用管线
无共用管线
所以最优方案总花费为458.6181万元，车站建在距离坐标远点5.323864千米的火车道上。，两厂无共用管道。
用matlab 做出其准确图形如下：
5
10
1520
25
30
-1
01
234
56
789
10炼油厂A 炼油厂B
管线的城郊交界处
车站位置
O 千米
千米
6、模型结果分析与检验
对于问题一，当管线费用相同我们出了用以上方法证明之外，我们也可以根据费马点来来证明此点为管线交接的最优点有且仅有此点三角形的内角都小于120°的情况：首先证明AA',BB',CC'三条线交于一点。 设P 为线段CC'和BB'的交点。注意到三角形
AC C'和三角形B AB '是全等的，
三角形AC C'可以看做是
三角形AB B '以A 点为轴心顺时针旋转60度得到的，所以角∠PB C'等于60度，和∠AB C '相等。因此，
P C B A '...四点共圆。同样地，可以证明P C B A .'..四点共圆。于是：
∠=APB ∠0120=APC 从而∠0
120=CPB 。于是可以得出：P C B A .'.'.四点共圆，即∠
=PB A '∠060'=CB A ,∠=PA A '∠+APB ∠0060120+=APB
P A A '..三点共线。也就是说''.'.AA BB CC 三条线交于一点。接下来证明交点P 就是到三个顶点距离之和最小的点。
在线段'AA 上选择一点Q ，使得PC QP =。由于∠060=QPC ，所以等腰三角形PQC 是正三角形。于是∠=PCB ∠'QCA 。同时PC QC =、C A' BC =，于是可以得出三角形BPC 和三角形QC A'是全等三角形。
所以PB QA'=。综上可得出： AA' PC PB PA =++对于平面上另外一个点P'，以C P'为底边，向下作正三角形C Q'P'。运用类似以上的推理可以证明三角形C BP'和三角形C Q'A'是全等三角形。因此也有：
A Q' + Q'P' + AP' = C P' +
B P' +A P'平面上两点之间以直线长度最短。因此
PC. PB PA AA' Y A'Q' Q'P' AP' C P' B P' A P'++=++=++ 也就是说，点P 是平面上到点
C B A ..距离的和最短的一点。最后证明唯一性。
如果有另外一点P'使得PC PB PA C P' B P' A P'++=++，那么A Q' Q'P' AP' AA'++=因此点P'和Q''也在线段AA'之上。依照P'和Q'的定义，可以推出
∠
=B AP '∠0120'=C AP
因此P'也是AA'B B 'CC'三条线的交
点。因此P'点也就是P 点。因此点P 是唯一的。一内角大于120°的情况。 如右图，∠BAC 大于120°，P 为三角形内一点。以BA 为底边，向上作正三角形B A F ；以PA 为底边，向上作正三角形PAQ 。于是三角形AQF 和三角形A PB 是全等三角形。
PB FQ =。所以PC QP FQ PC PB PA ++=++. 延长FA 交QC 于D 点，则
QC FQ PC QP FQ +>++DC FD DC QD FQ +>++=AC
FA DC AD FA +>++=AC AB +=. 即AC AB PC PB PA +>++.
所以A 点到三顶点的距离比三角形内任意一点到三顶点的距离都小，即A 点为费马点。
对于问题2的模型，我们使用的是赋权值进行机选取得加权平均数的方法来确定估计值，但是在实际的工程中，人们常使用其它经济学方法来进行分析讨论，例如乐观决策法（好中求好，附近费用为21万元/千米），悲观决策法（小中取大,附加费用为25万元/千米）等方法来确定附近费用的值，但由于存在较大的误差。所以我们选用了加权平均数来确定附加费用。有较强的说服力。在用Lingo 求解得到费用最小的线路后，控制变量x ，保持Y 和1Y 的条件不变，对x 进行灵敏度分析，可以总结出如下结论：当x 的值超过我们求出来的费用最小的x 值，即4.427985时，随着x 值得增大，Y 和1Y 的值都在小幅度的减小，以此来保证费用较小。 对于问题三的模型，虽然对于假设车站在城区的情况下计算出之后两厂有2CM 的共用管道距离，但是在现实生活中，考虑到链接管道时需要的额外费用，此距离是可以忽略不计的，所以我们可以认为在问题三的第二种情况下是没有共用管道的，所以模型仍有其的合理性。
7、模型推广与改进
在此模型中，我们的假设条件在现实使用中有一定困难，在实际运用上的提高还有待提高。同时模型可以应用到在铁路线一侧建立多个炼油厂的设计中，若只在铁路线上建设一个车站，则依然设共用管线与非共用管线的交点，若建立多个车站就不适用了，
应建立更好的模型。另外，考虑炼油厂建设在铁路线的两侧，则不需要考虑共用管线的问题，即只需假设出车站的位置即可。
8、模型的优缺点
模型的优点：模型的可操作性强，运用我们提供的模型，在直接修改数据的情况下就可以计算出全局最优解，具有一定的普遍性；运用的模型和理论都很浅显易懂，且具有较强的说服力。模型的缺点：为了建模的方便，对一些非主要的因素做了合理的假设，这就造成结果上的一定误差；运用得方法较单一，可比性不强。
参考文献
[1]谢金星、薛毅编著；优化建模与LINDO/LINGO软件,北京：清华大学出版社,2005年7月。
[2]姜启源、谢金星、叶俊；数学建模(第三版),北京：高等教育出版社,2004年。
[3]赵静、但琦；数学建模与数学实验,高等教育出版社施普林格出版社,2000年。
[4]姜启源等编著；大学数学实验,北京：清华大学出版社,2005年2月。
[5] 皮耶·德·费马；费马点，
https://www.doczj.com/doc/2e5373065.html,/link?url=hHHIAEWyqrCe0oLEGVQyi-qNek7y3DcT_BMKfgC CGNiILdB_gl1mZAVJIVvGGJJj
[6]《中华人民共和国国家发展和改革委员会令第29号—工程咨询单位资格认定办法》，https://www.doczj.com/doc/2e5373065.html,/zcfb/zcfbl/zcfbl2005/t20050602_6090.htm，2005年
附录
问题二模型及结果：
TOPISIS
a=[500 60 18 9 6 5 2 10
200 30 9 5 3 5 2 8
50 15 3 2 2 5 1 5];
[m,n]=size(a);
b=[];
for i=1:m
for j=1:n
b(i,j)=a(i,j)/ sqrt(sum(a(:,j).^2));
end
end
c=[];d=[];
for j=1:n
for i=1:1
c(i,j)=max(b(:,j)) ;
d(i,j)=min(b(:,j));
end
end
e=[];f=[];g=[];
for i=1:m
e(i,1)=sqrt(sum(b(i,:)-c)^2);
f(i,1)=sqrt(sum(b(i,:)-d)^2);
g(i,1)=f(i,1)/(e(i,1)+f(i,1));
end
g
Z:
1
min=(@sqrt(x^2+(3-y)^2)+y+@sqrt((y1-y)^2+(15-x)^2))*9.5+(@sqrt((25-15)^2+(8 -y1)^2)*(9.5+23.54));
x>=0;
x<=15;
y>=0;
y1>=0;
y1<=8;
Global optimal solution found.
Objective value: 502.6264
Objective bound: 502.6264
Infeasibilities: 0.000000
Extended solver steps: 767
Total solver iterations: 56971
Variable Value Reduced Cost
X 4.427985 0.000000
Y 0.4435016 -0.3828085E-08
Y1 6.547257 0.1127801E-07
Row Slack or Surplus Dual Price
1 502.6264 -1.000000
2 4.427985 0.000000
3 10.57201 0.000000
4 0.4435016 0.000000
5 6.547257 0.000000
6 1.452743 0.000000
Z:
2
min=@sqrt(15^2+(3-y1)^2)*9.5+(@sqrt((x-15)^2+(y1-y)^2)+y+@sqrt((25-x)^2+(8-y)^2))*(9.5+23.54);
x>=15;
x<=25;
y>=0;
y1>=0;
y1<=8;
Global optimal solution found.
Objective value: 568.4405
Objective bound: 568.4405
Infeasibilities: 0.000000
Extended solver steps: 410
Total solver iterations: 69054
Variable Value Reduced Cost
Y1 0.000000 -1.863103
X 15.00000 0.000000
Y 0.000000 12.40008
Row Slack or Surplus Dual Price
1 568.4405 -1.000000
2 0.000000 0.000000
3 10.00000 0.000000
4 0.000000 0.000000
第六章管道布置设计 第一节化工车间管道布置设计的任务和要求 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。 二、化工车间管道布置设计的要求化工车间管道布置应符合下列要求： (1)符合生产工艺流程的要求，并能满足生产要求； (2)便于操作管理，并能保证安全生产； (3)便于管道的安装和维护； (4 )要求整齐美观，并尽量节约材料和投资。化工车间管道布置除了符合上述要求外，还应仔细考虑下列问 题。 1. 物料因素 (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屋面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的上方或内侧。 (3)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，坡度一般为1/100 - 5/1000 。粘度小的液体物料管道可取5/1000 左右，含固体的物料管道可取1/100 左右。 (4)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。2．考虑施工、操作及维修 (1)管道应尽量集中布置在公用管架上，平行走直线，少拐弯，少交叉，不妨碍门窗开启和设备、阀门及管件的安装维修，并列管道的阀门应尽量错开排列。 (2)支管多的管道应布置在并行管线的外侧，引出支管时，气体管道应从上方引出，液体管道应从下方引出，管道应尽量避免出现“气袋”、“口袋”和“盲肠”。 (3)管道应尽量沿墙面铺设，或布置在固定在墙上的管架上，管道与墙面之间的距离以能容纳管件、阀门及
管线的布置原则 场地设计可能涉及的工程管线包括了城市公用设施的各个方面。一般有给水管道、排 水管道、燃气管道、供热管道、电力电缆、通信电缆等。其中，给水、燃气、热力管道是有压力的，排水管道是无压力自流的。场地中的管线布局，压力管线均与城市干线网有密切关系，管线要与城市管网相衔接;重力自流的管线与地区的排水方向及城市雨污水干管相关。在进行管线综合布置时，应与周围的城市市政条件及场地的竖向规划设计互相配合，多加校验，才能使管线综合方案切合实际。 (一)需注意的问题 场地中管线的设置在一般情况下采取地下敷设，在具体的设计中需要注意以下几点：(1)各种管线的敷设不应影响建筑物的安全，并且应防止管线受腐蚀、沉陷、振动、 荷载等影响而损坏。 (2)管线应根据其不同特性和要求综合布置，对安全、卫生、防干扰等有影响的管线 不应共沟或靠近敷设。 (3)地下管线的走向宜沿道路或与主体建筑平行布置，并力求线形顺直、短捷和适当 集中，尽量减少转弯，并应使管线之间以及管线与道路之间尽量减少交叉。 (4)与道路平行的管线不宜设于车道下，不可避免时应尽量将埋深较大、翻修较少的 管线布置在车道下。 (二)管线布置的一般原则 (1)地下管线布置原则： n.地下管线的合理安排顺序，应是从建筑物基础外缘向道路中心。由浅人深的安排 下列管道、电信电缆、电力电缆、热力管(沟)、压缩空气管、煤气管、氧气管、乙炔管、给水管、雨水管，最后是污水管(图8—1)。 6.地下管线的基本布置次序，从建筑物基础外缘向外，离建筑物由近及远的水平排 序宜为：电力管线或电信管线、燃气管、热力管、给水管、雨水管、污水管(图8—1)。f.地下管线一般宜敷设在车行道以外的地段，特殊困难时才可以采取加固措施。后 将检修较少的给水管和排水管布置在车行道下。 d.饮用水管应避免与排水管及其他含酸碱腐蚀、有毒物料管线共沟敷设。避免将直 流电力电缆与其他金属管线靠近敷设。 P.尽可能将性质类似、埋深接近的管线并排列在一起，有条件的可共沟敷设。 f.地下管线交叉时，应符合下列条件要求： 口)将煤气、易燃可燃液体管道，布置在其他管道上面; 6)给水管应在污水管上面; c)电力电缆应在热力管和电讯电缆的下边，并在其他管线的上面。 9.互相干扰、影响的管道不能共沟。 h.地下管线可敷设在绿化带下，但不宜布置在乔木下。 i.地下管线重叠时，应将检修量多的、管径小的放在上面，将有污染的放在下面。 (2)地上和架空管线敷设原则： a.地上和架空管线应不影响交通运输及人行安全。 b.应不影响建筑物的采光和通风。 c.无干扰的管线，尽可能集中在同一支架上。 (3)管线敷设发生矛盾时的处理原则。 临时管线让永久性管线;管径小的让管径大的;可弯曲的让不可弯曲的;新设计的让 原有的;有压力管道让重力自流的管道;施工量小的让施工量大的。 工程管线综合布置原则
管道布置的一般要求公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
管道布置的一般要求 1、布置管道时，应对全装置所有管道（包括生产系统管道、辅助系统管道、电缆及电缆、仪表栏桥架、采暖通风管道等）全盘考虑，统一规划。 2、为便于安装、检修和操作管理，管道应尽可能的架空敷设，必要时，也可埋地或管沟敷设。 3、消防水和冷却水总管以及下水管一般为埋地敷设，管外表面应按有关规定采取防腐措施。 4、埋地管道应考虑车辆荷载的影响，管顶与路面的距离不小于，并应在冻土深度以下。 5、管道布置的净空高度、通道宽度、基础标高应符合技术规定的要求。 6、应按国家现行标准中许用最大支架间距的规定进行管道布置设计。 7、管道布置设计应考虑便于作支吊架的设计，使管道尽量靠近已有建筑物或构筑物，但应避免使柔性大的构件承受较大的荷载。 8、在有条件的地方，管道应集中成排布置。在穿墙或楼板时应注意尽可能的利用设备预留孔，以免楼板开孔太多。裸管的管底与管托底面取齐，以便设计支架。 9、无绝热层的管道不用管托或支座。大口径薄壁裸管及有绝热层的管道应采用管托或支座支撑。 10、进行管道布置设计时，应尽量避免气袋、口袋和盲肠。对于“无袋形”、“带有坡度”、及“带液封”等要求的管道，应严格按PID要求配管。 11、管道不应挡门挡窗，也应尽量避免从电机、配电盘、仪表盘的上方通过。 12、管道布置应考虑操作、安装及维护方便，不影响起重机的运行。在建筑物安装孔的区域不应布置管道。 13、在有吊车的情况下，管道布置应不妨碍吊车工作。
14、管道的布置不应妨碍设备和管件、阀门的检修，塔及容器的管道不可从人孔的正前方通过，以免妨碍人孔的开启。 15、管道应尽量平行敷设，在管道应力许可范围内，尽量走直线，少拐弯、交叉，尽量做到配管整齐美观。 16、管道垂直面布置时，应遵循以下原则 1）热介质的管道在上，冷介质的管道在下。 2）无腐蚀的管道在上，有腐蚀的管道在下。 3）小管道应尽量支撑在大管道的上方或吊在大管道的下面。 4）气体管道在上，液体管道在下。 5）高压介质的管道在上，低压介质的管道在下。 6）不经常检修的管道在上，检修频繁的管道在下。7）保温管道在上，不保温管道在下。 17、管道水平面布置时，应遵循以下原则： 1）大管道靠墙，小管道在外。 2）常温管道靠墙，热的管道在外。 3）支管少的靠墙，支管多的在外。 4）不经常检修的管道靠墙，经常检修的在外。5）高压管道靠墙，低压管道在外。 18、在螺纹连接的管道上，应适当配置一些活接头，便于安装、拆卸检修。 19、敷设管道时，其焊缝不得设在支架范围内，焊缝距支、吊架边缘的净距离应大于焊缝宽度的5倍，切不小于100mm。穿墙或楼板处的管道不得有焊缝。 20、在跨越通道或转动设备上方的输送腐蚀性介质的管道上，不应设置法兰或螺纹连接等可能出现泄漏的连接点。 21、管道穿过为隔离剧毒或易爆介质的建筑物隔离墙时应加套管，套管内的空隙应采用非金属柔性材料充填。管道上的焊缝不应在套管内，并距套管端口不小于100mm。管道穿屋面处应有防雨措施。
管道布置图 HG 一般规定 图幅 管道布置图图幅应尽量采用AO，比较简单的也可采用A1或A2。同区的图应采用同一种图幅。图幅不宜加长或加宽。 比例 常用比例为1:30，也可采用1:25或1:50.但同区的或各分层的平面图，应采用同一比例。 尺寸单位 管道布置图中标注的标高、坐标以米为单位，小数点后取三位数，至毫米为止；其余的尺寸一律以毫米为单位，只注数字，不注单位。管子公称通径一律用毫米表示。 地面设计标高为. 图名 标题栏中的图名一般分成两行书写，上行写“管道布置图”，下行写“EL 平面”或“A-A、B-B......剖视等.” 尺寸线始末应标绘箭头(打箭头或打杠).不按比例画图的尺寸应在其下面画一道横线(轴测图除外)。 尺寸一般写在尺寸线的上方中间，并且平行于尺寸线。 2 应遵循的设计规定 图线宽度及字体规定见HG . 管道常用缩写词见HG . 管道布置图上的管子、管件、阀门及管道特殊件图例见HG . 设备、管道布置图上用的图例见HG . 分区索引图见HG . 3 图面表示和尺寸标注
管道布置图应按设备布置图或按分区索引图所划分的区域(以小区为基本单位)绘制。区域分界线用粗双点划线表示，在区域分界线的外侧标注分界线的代号、坐标和与该图标高相同的相邻部分的管道布置图图号，见下图。 坐标 注:B. L—表示装置边界; M. L—表示接续线; COD—表示接续图. 管道布置图一般只绘平面图。当平面图中局部表示不够清楚时，可绘制剖视图或轴测图，该剖视图或轴测图可画在管道平面布置图边界线以外的空白处(不允许在管道平面布置 图内的空白处再画小的剖视图或轴测图)，或绘在单独的图纸上。绘制剖视图时要按比例画，可根据需要标注尺寸。轴测图可不按比例，但应标注尺寸。剖视符号规定用A-A, B-B??等大写英文字母表示，在同一小区内符号不得重复。平面图上要表示所剖截面的剖切位置、方向及编号。 对于多层建筑物、构筑物的管道平面布置图应按层次绘制，如在同一张图纸上绘制几层平面图时，应从最低层起，在图纸上由下至上或由左至右依次排列，并于各平面图下注明“EL100. 000平面”或“平面”. 在绘有平面图的图纸右上角，管口表的左边，应画一个与设备布置图的设计北向一致的方向标。 管道布置图上建(构)筑物的表示内容: 建筑物和构筑物应按比例，根据设备布置图画出柱、梁、楼板、门、窗、楼梯、操作台、安装孔、管沟、篦子板、散水坡、管廊架、围堰、通道等。 标注建筑物、构筑物的轴线号和轴线间的尺寸。 标注地面、楼面、平台面、吊车、梁顶面的标高。
管线综合布置的一般原则 (1)采用城市统一的坐标和标高系统。 (2)地下管线一般自建筑向道路中心线由近到远敷设。其一般的顺序为： 电讯管、缆一电力电缆一热力管线一煤气管线一给水管线一雨水管线一污水管线(3)为了便利管线综合和管理工作，对各种管线在市政道路下的位置，大中城市一般均有基本定位，各城市可以统一规定各类管线在道路上的方位。如规定电力电缆、煤气、污水管线布置在道路的东侧或南侧；电讯、热力、给水、雨水管线布置在道路的西侧和北侧。在作小区管线综合时，规划设计单位宜遵循当地的上述规定，并结合小区实际，统一合理地解决各类管线的位置。这是小区工程管线综合的关键。 (4)各类地下管线在处理竖向位置时，由地面向下的顺序一般为： 电讯管、缆一热力电缆一电力管线一煤气管线一给水管线一雨水管线一污水管线其中，要点是电讯管缆应在其他管线之上，而污水管线则应在其他管线的最下方。 (5)所有管线均应力求短捷，少转变、少交叉，尽量和道路平行或垂直敷设；当管线必须转弯敷设时，其转弯半径应符合有关规定。 (6)当几条管线交叉布置发生矛盾时，一般应以压力流管道避让重力流管道；小管径管道让大管径管道；技术要求低的管线让技术要求高的管线；新建管线让已建的永久管线。 (7)所有管线提倡直埋，除明沟排(雨)水外，一般不做地下管沟如电缆沟、暖气沟等：地下管线的上部覆土深度应符合地下管线最小覆土深度表(见表2 -3 - 21)的要求。 (8)各类管线之间及其与其他建筑、设施的最小水平、垂直间距应符合地下管线最小垂直挣距表(见表2-3 - 22)和地下管线交叉最小垂直净距表(见表2-3 - 23)的要求。 (9)为了方便旋工、检修和不影响交通，地下管线尽可能不要布置在交通频繁的机动车道下面，可优先考虑敷设在绿地或人行道下面，尤其是小口径给水管、煤气管、电力、电讯管缆。其次，才考虑布置在非机动车道下面。大管径的给水管、雨水管、污水管等较少检修的管道才可布置在机动车道下面。 (10)条件局限时，电讯、电力和热力管线可架空敷设。要注意电讯架空线一般不宜和电力架空线合杆架设。当不得已采用合杆架设时，其架空线之间的距离应予保证。 参见架空线最小垂直与水平间距表(表2-3 -24)。 (11)为节省占地面积和减少土方量，某些性质同类的管道可在留出安装检修距离后平行或上下共沟敷设，但性质相悖的管道，如电力管线与煤气，则严禁近距离同沟敷设。
第六章 管道设计与布置 教学目的：了解管道布置的任务与要求,掌握管架、管道的安装 布置，熟悉设备的管道布置、管道布置图的画法。 教学重点：管架、管道、设备管道布置 教学难点：设备管道布置 教学方法：课堂讲授 教学时数：4学时 第一节 概述 一、管道设计与布置的意义 管道设计布置工作量约占工厂工艺设计工作总量的40%； 管道安装工作量约占工程安装工作总量的35%； 管道的费用约占工程总投资的20%。 二、管道设计与布置的内容 具体内容如下： 1、选择管道材料 输送介质的化学性质、流动状态、温度、压力等因素。 2、选择介质的流速 介质的性质、输送的状态，及相接的设备、流量等。 3、确定管径 流量和流速。 4、确定管壁厚度 介质的压力及所选择的管道材料 5、确定管道连接方式 管道---管道，管道--设备，管道---阀门，设备---阀门。 6、选阀门和管件 有分、有合、转弯、变速等。 弯头、三通、异径管、法兰等管件和各种阀门。 7、选管道的热补偿器 采用转弯、支管、固定等方式自然补偿； 选择合适的热补偿器。 8、绝热形式、绝热层厚度及保温材料的选择 9、管道布置 确定管道的敷设方式——明装或暗设。 在垂直面和水平面的排布。 管道设计计算 管道布置设计 管径计算、管壁厚计算、管道压降计算、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。 设计绘制表示管道在空间位置连接，阀件、管件及控制仪表安装情况的图样。
10、计算管道的阻力损失 校核检查选泵、选设备、选管道等前述各步骤是否正确合理。11、选择管架及固定方式、确定管架跨度、选定管道固定用具 第二节工艺管道的设计计算 一、管道、管件及阀门的选用 （一）基本概念 公称直径——将管子和管道用的零部件的直径加以标准化以后的标准直径。公称压力——管道、管件、阀门在一定温度范围内的最大允许工作压力。公称直径与公称压力 公称直径用符号DN或DN表示 它与管子的实际内径相近，但不一定相等。 凡是同一DN的管子，外径必定相同，但内径因壁厚不同而异。例如φ57×3.5mm和φ57×4.5mm的无缝钢管，DN均为50mm，但内径却分别为50mm 和48mm； 目前水煤气钢管的DN用英寸表示，如2“表示DN2英寸； 公称压力符号为PN或PN，是管道、管件、阀门在一定温度范围内的最大允许工作压力。 （二）管道 1、管道材料的选择 （1）选择依据 输送介质的温度、压力以及腐蚀情况、货源、价格等。 （2）分类 金属类——耐温高、耐压高，易加工、安装。 非金属类——耐腐蚀性能好，品种多，但耐热、耐压不高。\ a.铸铁管 常用作埋于地下的给水总管及污水管； 化工厂用来输送碱液及浓硫酸； 铸铁管不能用来输送蒸汽及在压力下输送爆炸性与有毒的气体。 b.钢管 无缝钢管 品质均匀且强度大，可用来输送有压力的物料、水蒸汽、高压水、过热水以及可燃性和有爆炸危险的及有毒性的物料。 水煤气钢管 常用作给水、煤气、暖气、压缩空气、真空、低压蒸汽和冷凝液以及无腐蚀性物料的管道。 不锈钢 输送有腐蚀性介质、氨水、酸、碱等，且有温压的或食品卫生要求高的管道，可耐800-950℃高温。 c.有色金属管 铜、铅、铝或铝合金管。 铜管与黄铜管 多用作低温管道（冷冻系统）、仪表的测压管线。
管道布置的一般要求 1、布置管道时，应对全装置所有管道（包括生产系统管道、辅助系统管道、电缆及电缆、仪表栏桥架、采暖通风管道等）全盘考虑，统一规划。 2、为便于安装、检修和操作管理，管道应尽可能的架空敷设，必要时，也可埋地或管沟敷设。 3、消防水和冷却水总管以及下水管一般为埋地敷设，管外表面应按有关规定采取防腐措施。 4、埋地管道应考虑车辆荷载的影响，管顶与路面的距离不小于0.6m，并应在冻土深度以下。 5、管道布置的净空高度、通道宽度、基础标高应符合技术规定的要求。 6、应按国家现行标准中许用最大支架间距的规定进行管道布置设计。 7、管道布置设计应考虑便于作支吊架的设计，使管道尽量靠近已有建筑物或构筑物，但应避免使柔性大的构件承受较大的荷载。 8、在有条件的地方，管道应集中成排布置。在穿墙或楼板时应注意尽可能的利用设备预留孔，以免楼板开孔太多。裸管的管底与管托底面取齐，以便设计支架。 9、无绝热层的管道不用管托或支座。大口径薄壁裸管及有绝热层的管道应采用管托或支座支撑。 10、进行管道布置设计时，应尽量避免气袋、口袋和盲肠。对于“无袋形”、“带有坡度”、及“带液封”等要求的管道，应严格按PID要求配管。 11、管道不应挡门挡窗，也应尽量避免从电机、配电盘、仪表盘的上方通过。 12、管道布置应考虑操作、安装及维护方便，不影响起重机的运行。在建筑物安装孔的区域不应布置管道。 13、在有吊车的情况下，管道布置应不妨碍吊车工作。 14、管道的布置不应妨碍设备和管件、阀门的检修，塔及容器的管道不可从人孔的正前方通过，以免妨碍人孔的开启。 15、管道应尽量平行敷设，在管道应力许可范围内，尽量走直线，少拐弯、交叉，尽量做到配管整齐美观。
石油化工管道布置设计规范 一石油化工管道布置设计一般规定 1.管道布置设计应符合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.对于需要分期施工的工程，其管道的布置设计应统一规划，力求做到施工、 生产、维修互不影响； 4.永久性的工艺、热力管道不得穿越工厂的发展用地； 5.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； 6.厂区内的全厂性管道的敷设，应与厂区的装置（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； 7.管道应架空或地上敷设；如确有需要，可埋地或敷设在管沟内； 8.管道宜集中成排布置，地上管道应敷设在管架或者管墩上； 9.在管架或者管墩上（包含穿越涵洞）应留有10%～30%的空位，并考虑其荷重； 装置主管廊架宜留有10%～20%的空位，并考虑其荷重； 10.全厂性管架或者管墩上（包含穿越涵洞）应留有10%～30%的空位，并考虑其 荷重；装置主管廊架宜留有10%～20%的空位，并考虑其荷重； 11.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； 12.管道布置设计应满足现行《石油化工企业非埋地管道抗震设计通则》SHJ39 的要求； 13.管道布置不应妨碍设备、机泵及其内部结构的安装、检修和消防车辆的通行； 14.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情况下，应使管道最短，组成件最少；
15.应在管道规划的同时考虑其支撑点设置；宜利用管道的自然形状达到自行补 偿； 16.管道系统应有正确和可靠地支撑，不应发生管道与其支撑件脱离、管道扭曲、 下垂或立管不垂直的现象； 17.管道布置宜做到“步步高”或“步步低”，减少气袋或液袋；否则应根据操 作、检修要求设置放空、放净；管道布置应减少“盲肠”； 18.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 管道及仪表流出图要求； 19.管道除与阀门、仪表、设备等要用法兰或螺纹连接者外，应采用焊接连接； 下列情况应考虑法兰、螺纹或者其他可拆卸的场合； 1)因检修、清洗、吹哨需拆卸的场合； 2)衬里管道或者夹套管道； 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100的镀锌管道； 6)设置盲板或“8”字盲板的位置。 20.管道布置时管道焊缝位置的设置，应符合下列要求; 1)管道对接焊口的中心与弯管起弯点的距离不应小于管子外径，且不小于 100mm； 2)管道上两相邻对接焊口的中心间距： A.对于公称直径小于150mm的管道，不应小于外径，且不得小于50mm； B.对于公称直径等于或大于150mm的管道，不应小于150mm。
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 12158-2006 2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
园林给水管网布置的一般原则、布置形式 （一）给水管网的布置原则 给水管网的布置要求供水安全可靠，投资节约，一般应遵循以下原则： 1、按照总体规划布局的要求布置管网，并且需要考虑分步建设。 2、干管布置方向应按供水主要流向延伸，而供水流向取决于最大的用水点和用水调节设施（如高位水池和水塔）位置，即管网中干管输水距它们距离最近。 3、管网布置必须保证供水安全可靠，干管一般按主要道路布置，宜布置成环状，但应尽量避免布置在园路和铺装场地下敷设。 4、力求以最短距离敷设管线，以降低管网造价和供水能量费用。 5、在保证管线安全不受破坏的情况下，干管宜随地形敷设，避开复杂地形和难于施工的地段，减少土方工程量。在地形高差较大时，可考虑分压供水或局部加压，不仅能节约能量，还可以避免地形较低处的管网承受较高压力。 6、为保证消火栓处有足够的水压和水量，应将消火栓与干管相连接，消火栓的布置，应先考虑在主要建筑。 7、与其它管线的水平距离。 8、管线的埋深：冰冻线以下40cm，无冰冻区不小于70cm。 9、阀门井500米左右设一处，消防栓120米设一处与道路相区不大于2米。 （二）给水管网的布置形式 给水管网的布置形式主要有树枝状管网和环状管网两种。 1、树枝状管网 从引水点至用水点的管线布置成树枝状，管径随用水点的减少而逐步变小。它适合于用水点较分散的情况，对分期发展的公园有利。树状网构造简单，造价低，管线长度短，但供水的安全可靠性差，并且在树状网末端，因用水量小，管中水流缓慢，甚至停留，致使水质容易变坏，而出现浑浊水和红水的可能。 2、环状管网 给水管线纵横相互接近，形成闭合的环状管网。环状管网中任何管道都可由其余管道供水，保证供水的可靠性，环状管网还可降低管网中的水头损失，减轻水锤造成的影响，但环状网增加了管线长度，投资增加
管道布置设计要点 目次1 管道布置的一般要求 2 单体设备的管道布置要点 2.1管廊上的管道设计 2.2塔和容器的管道设计 2.3反应器的管道设计 2.4冷换设备的管道设计 2.5加热炉的管道设计 2.6泵的管道设计 2.7压缩机的管道设计 3 几种特殊管道的设计要点（略） 3.1高压管道 3.2真空管道 3.3低温管道 3.4气力输送管道 3.5高压氧气管道 3.6食品级物流输送管道 4 管道的其它设计要求 4.1管道的放空与排液 4.2采样系统管道设计 4.3伴热系统管道设计 4.4阀门的安装要求 4.5仪表的安装要求 5 管道支吊架设计（略） 5.1管道支吊架的型式选用 5.2管道支吊架的位置选择 5.3管道支吊架的结构要点 5.4可变弹簧支吊架和恒力弹簧支吊架6 管道的防腐保温 6.1 管道的隔热设计 6.2 管道的防腐设计 1管道布置原则 1）符合管道及仪表控制流程的要求。应特别注意诸如汽蚀、液封、采样、对称布置、隔热范围等要求。举例：压力脉动工况下的管道系统，减压塔抽真空系统，减压塔塔底泵管道系统。 等等； 2）满足施工、操作和维修等方面要求。例如，反应器催化剂的装卸，空冷器的吊装，人孔的打开，就地仪表盘的打开，换热器的抽芯，过滤器的过滤网抽芯，热电偶的抽出空间，液位计 的观察，高架阀门的操作，机泵部件的维修，等等; 3）通过良好的空间走向和合理的支撑，满足自身的力学要求，同时满足相连设备的附加力/和弯矩的要求。这里的力学要求包括一次应力、位移应力、疲劳、振动等可能出现的所有持续 载荷和瞬时载荷引起的力学要求；
4）应符合有关的法规、规范、标准的要求。包括消防要求、安全要求等。举例：软管站设置，密闭建筑的灭火蒸汽设置，洗眼器和事故淋浴器的设置，围堰的设置，火灾安全间距的要 求，消防通道的要求。等等； 5）应统筹规划，做到安全可靠、经济合理、整齐美观。举例：集中布置便于支撑和操作，纵向和横向分层布置，充分利用固定支架、导向支架、可调支架、弹簧支架， 6）应同时考虑经济性。举例：反应流出物的管道布置，高压空冷的管道布置 2 单体设备的管道布置 2.1管廊上的管道设计 1）大直径管道应靠近管廊柱子布置，小直径、气体管道、公用工程管道宜布置在管廊中间，工艺管道宜布置在与管廊相连接的设备一侧。举例：火炬管道，循环水管道, 2）对于双层管廊，气体管道、热管道、公用工程管道、泄压总管、火炬干管、仪表和电气电缆槽架等宜布置在上层，一般工艺管道、腐蚀性介质管道、低温管道等宜布置在下 层，与泵连接的管道宜布置在下层。低温管道和液化石油气管道，不应靠近热管道布置； 3）需设置“二”型补偿器的高温管道，应布置在靠近柱子处，且“二”型补偿器宜集中设置（附图2.1-1），固定支架也应相对集中，以便于结构专业设置十字撑。举例：“二型补偿 器的典型结构； 4 ）进出装置的管道，应设操作平台，热管道应设固定支架。举例：典型的进出装置的管道布置 （附图2.1-2）； 5）仪表和电气电缆槽架宜设检修平台，管道布置应不妨碍槽架的检修； 6）管廊上管道设计时，应予留10?20%余量。 7）管件应用注意事项举例：变径采用偏小大小头，小直径管道应用管箍，尽量不布置法兰、阀门、孔板等。 8）支吊架应用注意事项举例：管托垫板长度，光管的垫板应用，高度调节功能； 9）其它（举例）:钢结构的防火要求，软管站的覆盖要求，调节阀、仪表箱及人行通道。
管道布置的一般要求： （l）地上管道布置的净空高度及净距应符合《工业金属管道设计规范》GB 503 16－2000 第8 章中的规定。 （2）管道支吊架设置按国家现行标准中许用最大支吊架间距的规定进行。 （3）管道宜架空敷设，规划布局应整齐有序。如必要时，也可埋地或管沟敷设。（4）管道布置应满足便于操作、安装及维护要求，不影响起重机的运行。在建筑物吊装孔范围内不应布置管道。在设备内件抽出区域及设备法兰拆卸区内不应布置管道。（5）管道布置应考虑支吊架的设计，使管道尽量靠近已有建筑物或构筑物，但应避免使柔性大的构件承受较大的荷载。 （6）有条件的地方，管道应集中成排布置。裸管的管底与管托底而取齐，以便设计支架。 （7）无绝热层的管道不用管托或支座。大口径薄壁裸管及有绝热层的管道应采用管托或支座支承。 （8）道路、铁路上方的管道不应安装阀门、法兰、螺纹接头及带有填料的补偿器等可能泄漏的组成件。腐蚀性液体的管道不宜布置在转动设备的上方。 （9）管道穿过安全隔离墙时应加套管，套管内的空隙应采用非金属柔性材料充填。管道上的焊缝不应在套管内，并距套管端口不小于100mm。管道穿屋面处，应有防雨措施。 （10）消防水和冷却水总管以及下水管一般为理地敷设，管道外表面应按有关规定采取防腐措施。 （11）埋地管道应考虑车辆荷载的影响，穿越道路时应加套管，管顶与路面的距离不应小于0.6m，并应在冻土深度以下。 （12）对于“无袋形”、“带有坡度”及“带液封”等要求的管道；应按PID 的要求配管。（13）从水平的气体主管上引接支管时，应从主管的顶部接出。 （14）平行管道的间距及安装空间应符合下列要求： 1）平行管道间净距应满足管子焊接、隔热层及组成件安装维修的要求。管道上突出部之间的净距不应小于25mm。例如法兰外线与相邻管道隔热层外壁间的净距或法兰与法兰间净距等； 2）无法兰不隔热的管道间的距离应满足管道焊接及检验的要求，不应小于50mm；3）有侧向位移的管道应适当加大管道间的净距； 4）管道突出部或管道隔热层的外壁的最突出部分，距管架或构架的支柱、建筑物墙壁的净距不应小于100mm，并考虑拧紧法兰螺栓所需的空间。 （15）排气与排液的设置应符合下列要求： l）由于管道布置形成的高点或低点，应设置排气口和排液口，高点排气口最小管径为DN 15mm，低点排液口最小管径为DN 20mm，但主管为DN 15mm 时，可采用等径的排液口。高粘度介质的排气、排液口最小管径为DN25mm。； 2）工艺要求的排气口和排液口（包括设备上连接的）应按PID 的要求设置； 3）排气口的高度要求，应符合现行国家标准《石油化工企业设计防火规范》GB 50160 的规定； 4）有毒及易燃易爆液体管道的排放点不得接入下水道，应接入密闭排放系统。比空气重的气体的放空点应考虑对操作环境的影响及人身安全的防护。 （16）管道的热（冷）补偿应符合以下要求； 1）管道由热胀或冷缩产生的位移。力和力矩，必须经过认真的计算，优先利用管道布
管道布置原则 （1）大直径管道应靠近管廊柱子布置； （2）小直径、气体管道、公用工程管道直布置在省廊中间； （3）工艺管道宜布置在与省廊相连接的设备一侧；工艺管道视其两端所连接的设备管口标高可以布置在上层或下层； （4）需设置“Ⅱ”型补偿器的高温管道，应布置在靠近柱子处，且‘Ⅱ”型补偿器宜集中设置； （5）低温介质管道和液化烃管道，不应靠近热管道布置；也不要布置在热管道的正上方； （6）对于双层管廊，气体管道、热管道、公用工程管道、泄压总管、火炬干管、仪表和电气电缆糟架等宜布置在上层；一般工艺管道、腐蚀性介质管道、低温管道等直布置在下层； （7）管廊上管道设计时，应留10％－20％裕量。 管线综合布置的一般原则 (1)采用城市统一的坐标和标高系统。 (2)地下管线一般自建筑向道路中心线由近到远敷设。其一般的顺序为： 电讯管、缆一电力电缆一热力管线一煤气管线一给水管线一雨水管线一污水管线 (3)为了便利管线综合和管理工作，对各种管线在市政道路下的位置，大中城市一般均有基本定位，各城市可以统一规定各类管线在道路上的方位。如规定电力电缆、煤气、污水管线布置在道路的东侧或南侧；电讯、热力、给水、雨水管线布置在道路的西侧和北侧。在作小区管线综合时，规划设计单位宜遵循当地的上述规定，并结合小区实际，统一合理地解决各类管线的位置。这是小区工程管线综合的关键。 (4)各类地下管线在处理竖向位置时，由地面向下的顺序一般为： 电讯管、缆一热力电缆一电力管线一煤气管线一给水管线一雨水管线一污水管线其中，要点是电讯管缆应在其他管线之上，而污水管线则应在其他管线的最下方。 (5)所有管线均应力求短捷，少转变、少交叉，尽量和道路平行或垂直敷设；当管线必须转弯敷设时，其转弯半径应符合有关规定。 (6)当几条管线交叉布置发生矛盾时，一般应以压力流管道避让重力流管道；小管径管道让大管径管道；技术要求低的管线让技术要求高的管线；新建管线让已建的永久管线。 (7)所有管线提倡直埋，除明沟排(雨)水外，一般不做地下管沟如电缆沟、
市政给排水管道布置设计与技术分析 发表时间：2020-03-26T08:42:16.581Z 来源：《建筑细部》2019年第16期作者：汪明 [导读] 在当前市政给排水管道布置中，前期规划及设计阶段是必不可少的，规划设计人员需要详细分析明确市政给排水系统运行需求，进而逐步优化规划设计方案，确保规划设计方案合理可行，根据设计成果选择适宜的施工技术手段，并保证施工的规范性标准性，最终确保市政给排水系统的稳定运行，实现其应有作用，更好地服务于城市。 杭州中邦生态环境有限公司 310000 摘要：在当前市政给排水管道布置中，前期规划及设计阶段是必不可少的，规划设计人员需要详细分析明确市政给排水系统运行需求，进而逐步优化规划设计方案，确保规划设计方案合理可行，根据设计成果选择适宜的施工技术手段，并保证施工的规范性标准性，最终确保市政给排水系统的稳定运行，实现其应有作用，更好地服务于城市。 关键词：市政给排水管道；布置设计；技术分析 1 市政工程给排水设计的主要内容 我国市政排水的设计主要结合了市政方面的规划方案来进行实施，科学地对城市规划和建设，对于给排水也会产生不同程度的影响，在我们给排水的设计当中，我们要注意市政的工程范围以及地表和排水系统的积水量，然后需要给予排水的设计明确的方案。在排水的设计当中我们需要重视各个区域总体的规划，需要做到设计方案和排水专项的相互结合。我们在设计排水方案的时候需要大量的任务工作，例如：对工业和生活当中所产生的污水进行处理，还有排水的管道以及建设设备处理等多项工作，都是我们给市政工程设计排水内容的重要组成部分。 2市政给排水管道布置设计 2.1给水管道布置设计要点 给水管道是市政给排水系统的一个组成部分，给水管道的有效运行可以保障城市居民的正常用水。在当前城市发展中，市政给排水系统越来越复杂，相应给水管道的布置也面临着巨大考验，需结合新形势下的高要求进行分析，确保其能够在满足各项要求指标的基础上，发挥出更高的价值效益。给水管道的基本布置形式有环状管网和枝状管网两类，环状管网的供水可靠性较为突出，保障供水稳定性的效果较强，但是同样也导致其管线长度较长，成本较高；枝状管网较简单，整体管道长度较短，投资较省，但是安全性不高，尤其是容易受到水锤的威胁，应在具体应用中详细分析比较确定。 在给水管道的布置设计中，规划设计人员需重点关注给水管道的定线工作，管道的布置位置应合理可靠，并选择适宜的管材和管件，以满足实际供水对水量的要求。基于此，设计人员还需围绕各个不同区域的具体用水要求进行详细的调查分析，合理布置给水管道，确保干管及相关支管的布置有合理序。当然，具体给水管道的布置设计还需考虑合理控制供水压力，保证不同用户的用水压力的同时避免因水压过高导致的用水浪费。具体区域供水管网的设计应依托于该区域的完善的供水规划成果进行，以保证整个供水区域内所有用户的用水水量及水压要求。 2.2排水管道布置设计要点 排水管道的布置设计最终目的是为了满足城市的排水需求，使得各个区域的雨水及各类污水可通过干道及支道有效排出，保障工业企业的正常运行和居民的正常生活。市政排水系统总体布置常见的基本形式有平行式、正交式、截流式、分区式、分散式及环绕式等六种。具体到排水管网的布置和设计中，需结合不同布置形式的特点综合运用，针对不同区域的地形特点及排水需求适当选择布置形式，最大限度地提升排水效率。比如在有一定坡度的区域，可采用平行式布置，可较好利用地形优势，确保排水更为顺畅高效；而对于排水需求较高，尤其是雨水较多的城市区域且地市向水体有一定程度倾斜的地区，为了提高排水效果，可运用正交式进行布置，此布置形式干管管径小且长度短，更为经济，可保证雨水的迅速排放。但是正交式布置仅能在雨水排放中发挥重要作用，因未经处理的污水不允许直接排放水体。 结合道路边沟布置排水管道，可提升整体排水高效性，在雨水排放中更是表现出更强的实际效益。当然，为了实现雨水的流畅排放，还需要关注排洪沟以及雨水出水口的合理设置，应与雨水管道相互协调，避免发生因出口运行不畅造成的城市内涝问题。另外，对于污水管道的布置设计还需考虑到现状及规划污水处理厂的位置，确保污水管网的布置有更强的目的性。针对一些特殊性质污水，还应该依据相关排放标准进行严格把关，避免不经检测或检测不合格直接排放管网，影响周围环境及整个排水体系。 2.3设计成果审查及施工期准备工作 在市政给排水设计工作完成后，还应选择专业的审查机构对设计成果进行详细核查和审查，了解施工图纸具体要求，结合施工图纸和施工现场状况的匹配度进行详细分析，对施工图纸中存在的不适宜、违规及遗漏问题或者是难以落实到位的问题予以明确指出，要求设计人员依次解决，切实提高施工图纸的可行性。设计人员应结合审查意见对设计图纸进行完善修整，使得施工设计图纸更为规范及可行。
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.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1~2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-合金、 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：p pd t d += σ20 t---壁厚 mm p---管内压力 Mpa d---管外径 mm d σ----操作温度下的设计压力 Mpa 1）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 T≤150℃ 腐蚀介质（氢氟酸除外） b.玻璃管：T ：-30℃~150℃ △T ＜80℃ （防止骤变） c.PVC 管（聚氯乙烯）0.25 Mpa T≤60℃ d.ABS 管：P ＜1.0 Mpa T ≤120℃ e.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)
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。表7-12和表7—13分别列出了法兰对齐和法兰相错时低压管道间距。 管道布置不能妨碍门窗开启及设备、机泵和自控仪表的操作检修，在有吊车的情况下，管道布置不应妨碍吊车工作。管道应避免通