第七章-化工管道布置设计精讲

化工管道布置设计概述1. 引言化工管道布置设计是化工工程项目中非常重要的一环。

它的设计和布置直接影响着输送介质的效率、安全性和经济性。

本文将对化工管道布置设计进行概述，主要包括设计原则、设计步骤和关键考虑因素。

2. 设计原则化工管道布置设计应遵循以下原则：管道布置应考虑到操作人员的安全需求，防止发生泄漏、爆炸等事故。

对于危险化学品的管道布置，应采取额外的安全措施，例如设置防火墙、防漏系统等。

2.2 效率原则管道布置应尽可能缩短输送介质的流程路径，减少压力损失和能量消耗。

同时，应保证设备之间的相互衔接合理，方便操作和维护。

管道布置应尽可能降低工程造价，同时考虑设备的生产、运输和维护成本。

可以通过合理选择管径、布置方式和材料等来降低成本。

3. 设计步骤化工管道布置设计主要包括以下步骤：3.1 确定布置方案根据工艺流程、设备位置和现场条件等因素，确定合理的管道布置方案。

可以借助CAD软件进行模型建立和优化设计。

3.2 确定管道材料和管径根据输送介质的性质和流量要求，选择适合的管道材料和管径。

常用的管道材料有不锈钢、碳钢和塑料等。

3.3 考虑管道支撑和固定在设计过程中，需要考虑管道的支撑和固定问题，以保证管道在使用过程中的稳定性和安全性。

设计中应合理选取支撑方式和固定点，考虑到管道的热胀冷缩问题。

3.4 考虑安全防护措施针对危险化学品的管道布置，需要考虑安全防护措施，例如设置防火墙、防爆门等。

此外，还应设计紧急切断和泄漏报警装置，确保及时处理可能出现的事故。

3.5 编制施工图和相关文档根据设计方案，编制详细的施工图和相关文档，包括管道布置图、支撑固定图、材料清单等。

这些文档将作为施工的依据，确保工程的准确实施。

4. 关键考虑因素在进行化工管道布置设计时，需要考虑以下关键因素：4.1 工艺要求根据工艺流程需求，确定管道的布置方式和流向。

需要考虑输送介质的性质、温度、压力等参数，以及操作人员的人身安全需求。

主讲教师周大军主讲教师周大军主讲教师周大军主讲教师周大军2007年9月. 试用稿一、化工工艺图及其应用一、化工工艺图及其应用化工工艺图是进行化工过程研究化工生产装臵化工工艺图是进行化工过程研究化工生产装臵的设计与制造以及化工生产装臵的安装与施工的设计与制造以及化工生产装臵的安装与施工必需的技术文件和法律依据必需的技术文件和法律依据是化工工艺技术人员与其他专业人员进行是化工工艺技术人员与其他专业人员进行技术合技术合作与协调的交流语言作与协调的交流语言同时也是化工企业的生产组织与调度、技术改造同时也是化工企业的生产组织与调度、技术改造与过程优化以及工程技术人员与管理人员与过程优化以及工程技术人员与管理人员熟悉熟悉和了解化工生产过程必需的技术参考资料和了解化工生产过程必需的技术参考资料。

是从事化工产品与过程开发的科研人员与工程技是从事化工产品与过程开发的科研人员与工程技术人员一种术人员一种必不可少工具与基本的动手能力必不可少工具与基本的动手能力。

化工工程图纸分类化工机器图、化工设备图和化工工艺图三大类。

化工机器图基本上是采用“机械制图”的标准与规范属于机械制图的范畴化工设备图和化工工艺图虽然与机械制图有着紧密的联系但却有十分明显的专业特征同时也有自己相对独立的制图规范与绘图体系属于化工工艺制图范畴。

“化工工艺制图”是在“机械制图”的基础上形成和发展起来的是专门研究化工生产装臵工程图样的绘制与阅读的年轻学科设计任务书物料衡算热量衡算设备设计与选型绘制流程图车间布置设计绘制流程草图可行性分析经济评价编制设计说明书物料平衡图能量平衡图化工设备图带控制点工艺流程图设备布置图管路布置图厂区布置图工艺流程图管路流程图管路布置图设备接管图管件图管架图管道施工图给排水设计设备设计土建设计电力设计暖通设计供热设计自控设计设备安装总图厂区布置图可行性报告设备一览表流程框图车间布置图外管设计公用工程机械土木建筑供电供热自动化小试科研成果设计阶段设计成果化学工程相关专业三、化工工艺制图表达的内容与深度三、化工工艺制图表达的内容与深度序号标准号项目目录主要表达内容1 HG 20519.1-92 化工工艺设计图内容需表达的内容与相应标准号2 HG 20519.2-92 图纸目录对编制图纸目录的规范与要求4 HG 20519.4-92首页图各种位号、代号、缩写与符号标记的说明5 HG 20519.5-92 管道及仪表流程图工艺流程、管道与仪表流程、辅助系统6 HG 20519.6-92 分区索引图需分区绘图的大型联合装置的分区情况7 HG 20519.7-92 设备布置图界区内设备的详细布置情况8 HG 20519.8-92 设备一览表界区内设备的详细情况9 HG 20519.9-92设备安装图各类需专门设计的专用装置的安装要求11 HG 20519.11-92 管道布置图界区内管路的详细布置情况13 HG 20519.13-92 管道轴测图界区内管道与管件的详细情况与空间位置14 HG 20519.1-92 管道轴测图与管段索引界区内管道轴测图分区情况与管段表目录16 HG 20519.3-92 特殊管架图特殊管架的结构设计24 HG 20519.11-92 伴热管图和伴热管表界区内各类蒸汽伴管设计与配置情况26 HG 20519.13-92 设备管口方位图非定型设备的接管方向一、流程图的分类一、流程图的分类热损610排水13108热损5349热损16热损410热损98烟气1216排渣查322排水9697排水20646尾气466原料车间熔烧车间净化车间干燥车间转化车间成品车间热损447原料矿98空气16电1293燃煤1762空气227水1293水10526溶解热6116反应热24158反应热4470单位×103kJ水5030稀释热1497硫酸厂能量平衡图已内酰胺车间丙烯睛车间硫铵回收车间合成氨车间来自××来自××来自××来自××90丙烯14480t/y去仓库去××去××去××去仓库硫铵4000t/y氰化钠5000t/y液氨5600t/y产品7500t/y乙睛1200t/y液氨5600t/y氧气950Nm3/y某化纤厂物料平衡图序号名称Kg/h W/ 1 乙苯191 182 对二甲苯191 183 间二甲苯424 404 邻二甲苯254 24合计1060 100序号名称Kg/h Wi 1 乙苯17.5 2.02 对二甲苯190 21.53 间二甲苯422 47.84 邻二甲苯254 28.7合计883.5 100序号名称Kg/h Wi 1 乙苯173.5 98.32 对二甲苯1.0 0.573 二甲苯2.0 1.134 邻二甲苯0 0合计176.5 100t常温t162℃××××化纤厂工程名称职责签字日期单元项目设计C8工段设计阶段初步设计校核物料流程图审核××年×月×日比例第张共张××××667××T101a 乙苯塔浮阀塔f1600×52600N120T101a乙苯塔浮阀塔f1600×52600N120T101a乙苯塔浮阀塔f1600×52600N120P常压t136℃H-101预热器Z16F5.7m2Q364MJ/h混合二甲苯P0.21Mpat188℃H-102再沸器Z25F200m2Q615MJ/hV-101a、b贮槽B-101原料笨B-102a、b乙苯泵B-103乙苯泵V-102回流槽B-104ab回流泵V-104乙苯槽B-106产品泵V-103二甲苯槽B-105二甲苯泵Xst30℃X s…t40℃H-103乙苯冷凝器F100m2Q6280MJH-104乙苯冷却器F3m2Q37MJH-105釜液冷却器F13m2Q314MJ乙苯去××Ms‟甲苯去××t40℃t40℃t30℃某聚苯乙烯厂C8工段物料流程图用途用途用来描述化工生产装置总的流程概用来描述化工生产装置总的流程概况况为大型联合企业的生产组织与调度、过程为大型联合企业的生产组织与调度、过程的经济技术分析以及项目的初步设计提供依据。

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。

化工企业管道布置规范要求一、管道材料的选择在化工企业中，管道材料的选择非常重要，需要考虑到液体或气体的性质、温度、压力等因素。

应选择具有良好的耐腐蚀性、耐高温性、耐压性的管材，如不锈钢管、碳钢管等。

对于特殊情况下的管道材料，应进行严格的试验和评估。

二、管道布置的原则1.安全性原则：在布置管道时，应优先考虑安全性，确保管道的布置不会影响周围设备的正常运行，并考虑到火灾、爆炸等意外情况的可能性。

2.经济性原则：在布置管道时，应合理利用空间，尽量减少管道长度和材料的使用量，降低成本。

3.操作便利性原则：管道布置应便于操作和维护，如设置阀门、仪表、排放口等。

三、管道布置的要求1.合理布置管道，尽量减少管道的弯曲、穿越等，避免管道的交叉和交错，便于维护。

2.遵循流体力学原理，在管道中应设置适当的缓冲、减压装置，保证流体的稳定流动。

3.管道应考虑到维护和检修的需要，便于对管道进行隔离、维修和更换。

4.对于高温、高压、腐蚀性液体或气体的管道，应采取隔热、隔烟、防爆等措施，确保工作环境安全。

四、管道的标志与标识为了便于操作和维护管理，化工企业中的管道需要进行标志和标识。

常用的管道标志有：管道材料、管道编号、流体名称、流体流向、操作标志等。

这些标志和标识应根据国家标准进行统一和规范化，确保操作人员能够清晰地了解管道的性质和使用要求。

五、管道的维护与保养化工企业中的管道需要定期进行维护和保养，以确保管道的正常运行和安全使用。

维护保养内容主要包括：定期检查管道及附件的完整性和漏点情况、保持管道清洁、定期检修阀门和控制设备、替换老化和损坏的管道材料等。

综上所述，化工企业管道布置规范要求涉及到管道材料的选择、管道布置的原则、管道布置的要求、管道的标志与标识、管道的维护与保养等方面。

合理的管道布置规范要求可以确保化工企业管道的安全性、经济性和便利性，提高工作效率和工作质量。

管道布置3．3．1 给水排水管道的平面及竖向布置应根据工厂地形、厂区总平面图、装置（单元）的用水量和排水量、冻土深度、工程地质情况和管道材质确定。

3．3．2 生产和生活给水管网布置应满足供水安全、经济合理等要求，可采用枝状给水管网、环状给水管网或两者结合的形式；消防给水管网布置应符合现行国家标准《石油化工企业设计防火规范》GB 50160和《建筑设计防火规范》GB 50016的有关规定。

3．3．3 厂区内生产、生活给水排水主干管，宜靠近用水量及排水量较大的装置（单元）布置。

3．3．4 室外给水排水管道宜埋地敷设；输送易沉积介质、有毒害介质以及腐蚀性介质的管道不宜埋地敷设，当不能避免埋地时，应采取防腐、防渗措施。

给水排水管道不应与输送易燃、可燃或有害的液体或气体的管道同管沟敷设。

3．3．5 给水排水管道不宜在车行道下纵向敷设，宜分别相对集中布置在道路一侧或两侧人行道下和绿化带下；含有可燃液体的生产污水干管不应纵向敷设于车行道下和工艺管廊下。

3．3．6 消防给水管道及雨水管道宜靠近道路布置。

3．3．7 室外埋地给水排水管道与其他管道、管线、建（构）筑物的最小净距应满足管道施工、安装、检修的要求，并宜符合表3．3．7-1和表3．3．7-2的规定。

注：1 表中d表示管道的公称直径，水平净距指外壁净距，垂直净距指下面管道的外顶与上面管道（基础）底间的净距；2 采取保护和隔离措施后，表中的间距可减小。

3．3．8 埋地管道接口法兰、卡箍及紧固件应安装在检查井或管沟内，当直埋在土壤中时应做防腐处理。

3．3．9 生活给水管道与污水管道或输送有毒液体管道交叉敷设时，生活给水管道应敷设在上面，且在交叉处3m范围内不得有管道接头。

当生活给水管道布置在下面时，应采取防污染措施。

3．3．10 重力流管道由缓坡变为陡坡处，其管径可根据水力计算减小，但不得超过2级，并不得小于相应介质的最小管径。

3．3．11 管道的埋设深度，应根据管材性能、外部荷载、冰冻情况和土壤性质、抗浮要求确定。

第7章管道布置图绘制▪本章导引▪管道布置图设计基础▪管道布置图的绘制▪本章重点知识分析本章目录本章目录本章导引管道设计中根据管道仪表流程图(PID，带控制点的工艺流程图)、设备布置图及有关的土建，仪表，电气，机泵等方面的图纸和资料为依据，对管道进行合理的布置设计，绘制出管道布置图。

管道布置图的设计首先应满足工艺要求，便于安装，操作及维修，并要合理，整齐，美观。

管道布置图在化工设备进行最后安装阶段具有重要的意义。

好的管道布置图不仅能使安装者容易读懂图纸所要表达的含义，加快施工进程，同时也杜绝诸如将测量孔安放在光线不好的场合，或者将阀门的安装的方位朝向墙面，使之很难操作。

位置设备。

因此，在各种化工工程具体施工前，必须绘制好详细的管道布置。

管道布置图的绘制工作非常繁重，同时对时间的要求也较紧，另外，在具体施工过程中会碰到各种与原设计现场不同或原设计中错误的情况，需要及时更新管道布置图。

这时，如果采用计算机绘图，就可以充分发挥计算机快速、易修改的特点，及时提供更新后的管道布置图。

在本章中，我们将对管道布置图的基础知识作一个大致的介绍，着重在如何利用计算机绘制管道布置图，我们将会对管道布置图中用到的主要零件的绘制作一个较详细的介绍，对于整体图主要在于其绘制思路上，希望读者在学习本章内容的同时，参考有关化工管道布置的书籍，以便于对本章内容的理解。

本章目录本章目录管道布置图设计基础管道布置设计图分类⑴管道平面设计图管道平面设计图使每个工程的平面设计中，都需要绘制的平面设计图．此图是一种综合性的条件图，它包括最后设计所需的一切内容，如：主要管道走向；容器支座、平台、，梯子、栏杆的位置和尺寸；电缆托架和电缆沟的走向；基础建筑物、构筑物的外形；吊车梁、吊杆、吊钩的位置和起重能力；主要管架的位置、管口，支架，人孔，手孔，吊耳，铭牌方位；公用物料站、空调设设施、排水地漏等。

⑵管道平面布置图管道布置图是用来表达车间(或装置)内管道的空间位置情况的图样，又称管道配管图或安装图。