12.化工管道布置设计讲解

化工管路的布置与安装原则化工管路是指用于输送化工介质的管道系统，其布置与安装的正确与否直接关系到工艺流程的顺利进行以及工作安全。

下面将介绍化工管路的布置与安装的原则。

一、布置原则：1. 经济性原则：在保证工艺流程正常进行的前提下，尽量节约材料、降低成本，提高资源利用率。

2. 安全性原则：管路布置应符合相关安全规定，避免有害物质泄漏以及其他安全隐患的发生。

3. 可操作性原则：管路应便于操作、检修、维护和清洗。

4. 管路容量原则：根据工艺需求，确定管路的合理尺寸和容量，保证介质流量的稳定和正常输送。

5. 温度控制原则：管路应考虑介质的温度变化，尽量减少热量损失和凝固、结晶等现象的发生。

6. 弯头原则：通过合理的弯头使用，减少管道阻力，提高流体输送效率。

二、安装原则：1. 尺寸和尺寸偏差控制原则：按照设计要求，对管道尺寸进行准确控制，尺寸偏差应符合相关标准。

2. 接头和焊缝的质量控制原则：接头和焊缝的加工和连接质量应符合相关标准和技术要求，确保不发生泄漏或开裂等问题。

3. 支承原则：管道的支承应满足载荷承受能力，支承点应合理设置，避免管道产生振动和变形。

4. 绝热隔热原则：根据工艺需要，对管道进行绝热隔热处理，减少能量损失，保持介质温度稳定。

5. 清洗和气密性测试原则：在安装完成后，对管道进行清洗和气密性测试，确保无杂质和泄漏存在。

6. 安全防护原则：在管道布置和安装过程中，应根据工艺特点和危险性，设置相应的安全设施和防护措施。

三、其他注意事项：1. 管道走向应简洁明了，避免混乱和交叉，方便操作和维护。

2. 管道应具备一定的坡度，以便于排放积液和维持流量。

3. 不同介质的管道应根据其特性选择对应的材质，并根据介质的特性选择合适的材料和内衬材料。

4. 在管道布置和安装中，应考虑到介质的流动速度、压力损失、流体和管道材料的相容性等因素。

5. 对于特殊介质的管道，应按照专业要求设计和安装，确保安全和可靠。

总结起来，化工管路的布置与安装原则包括经济性、安全性、可操作性、管路容量、温度控制、弯头设计等；安装原则包括尺寸偏差控制、接头和焊缝质量、支承控制等。

第十章化工管道布置图管道的布置和设计是以管道仪表流程图、设备布置图及有关土建、仪表、电气、机泵等方面的图纸和资料为依据的。

设计首先应满足工艺要求，使管道便于安装、操作及维修，另外应合理、整齐和美观。

根据HG/T 20549-1998《化工装置管道布置设计规定》（国际通用设计体制和方法）的要求，化工装置管道布置设计的图样包括：管道布置图、管道轴测图、管口方位图、管架图与管件图，本章将分别介绍这五种图样。

10.1 管道布置图10.1.1 管道布置图的作用和内容管道布置图(配管图)，主要用于表达车间或装置内管道的空间位置、尺寸规格，以及与机器、设备的连接关系。

管道布置图是管道安装施工的重要依据。

图10-1为天然气脱硫系统管道布置图。

从图中可以看出，管道布置图一般包括以下内容。

⑴一组视图视图按正投影法绘制，包括平面图和剖视图，用以表达整个车间（装置）建筑物和设备的基本结构以及管道、阀、管件、仪表控制点等的布置安装情况。

⑵尺寸和标注包括管道、管件、阀门、仪表控制点的定位尺寸和其他必要的相关标注和说明等。

⑶管口表⑷安装方位标⑸标题栏及修改栏10.1.2 绘制管道布置图应遵循的规定管道布置图的设计要遵循HG/T 20549-1998（国际通用设计体制和方法）《化工装置管道布置设计规定》。

具体到管道布置图的绘制应遵循下列规定：⑴图线宽度（HG 20549.1—1998），见本章附录一。

⑵管道布置图上的管子、管件、阀门及管道特殊件图例（HG/T 20549.2-1998第2章），见本章附录二。

⑶管道布置图中有关设备布置内容的绘制，应符合“化工装置设备布置设计内容和深度规定”（HG 20546.1第六章），见第九章附录四。

⑷管道布置图的分区应符合“化工装置设备布置设计内容和深度规定”（HG 20546.1第四章），见第九章9.3的内容介绍。

⑸管道布置图尚应符合有关机械制图的国家标准。

10.1.3 管道布置图的视图1．图幅与比例 ⑴ 图幅管道布置图图幅应尽量采用A0，比较简单的也可采用Al 或A2。

流体输送管路设计目录1.任务书2.设计过程2.1流程图2.2管道设计2.2.1主管道规格确定2.2.2管道特性方程估算2.3泵的设计2.3.1项目基础数据及相关信息2.3.2泵型号确定及其基础特性参数2.3.3泵工作点确定及其性能参数的校正2.3.4泵的安装高度估算2.4设计结果一览图表3．条件变化对输送系统的影响分析4．操作过程及注意事项5．设计评述6．参考文献7.符号说明一、任务书某工厂需要将一定量溶剂从贮槽送往高位槽,两槽液面稳定,其间的垂直距离为10m, 溶剂温度20℃,溶剂贮槽液面与地面的距离为3m,试解决下列问题：⑴选择输送管子,并画出示意图；⑵选择合适类型的泵；⑶求泵的轴功率和电机功率；⑷确定泵的安装位置；⑸确定泵的工作点、损耗在阀门上的轴功率；⑹现若流量需增加10%,可采取什么措施? 分析管路设计中可行的节能措施。

注：学号单号同学选用溶剂为乙醇，双号同学选用溶剂为甲醇，输送量为（50+学号最后两位）吨/小时。

要求：查阅相关工程设计手册或其它文献，写出设计报告，对工艺参数的选用附上相关出处。

二、设计过程1.流程图2.管道设计2.1物理参数及操作环境条件在20℃，即303.15K 下进行，储罐A 与大气相通，其液面上方大气压假定为1atm ，离心泵根据管路计算选择。

输送量为61000kg/h 。

常压、303.15K 下，乙醇的物性数据为：密度ρ=789kg/m 3,黏度μ=1.15*10-3Pa ·s 。

2.2管径、流速、雷诺数的计算与流型的判断工程设计中．易燃易爆液体管道直径的大小．与安全流速值的大小有直接的关系。

根据化工设计手册[1]乙醇的安全流速u ≤5m/s,结合乙醇在管路输送的经济流速[2]，和泵吸入管的推荐流速0.5≤u ≤2.0m/s 和排出管的推荐流速2.4≤u ≤3.0m/s[3]。

假定液体在吸入管道内的流速0u =2.2s m ，在泵排出管内的流速u 1=3.0m/s,已知流量s / 0.0215/ 77.333m h m V a==，由流量计算式u d V 22⎪⎭⎫⎝⎛=π得吸入管径为：002u V d a π==mm 2.214.30.02152⨯=112mm 同理得排出管径为：112u V d a π==mm 3.014.30.02152⨯=96mm 查流体输送用不锈钢无缝钢管规格表【4】选取吸入管规格mm mm 4 121⨯φ。