第六章 管道布置设计 (2)

2、补偿方法
⑴管路位移补偿
为解决管路的热胀泠缩问题，通常在 固定支架间将管段弯成“L”型或“Z” 型（见下图），这样直管段的热伸长， 由与其垂直的管段的弹性变形来补偿
管路位移补偿
➢L形(平面)a:原管系;b c:改变效果好;d e:有一定弹性;f g:改变不允许的; h i:改变无效果
➢Z形(空间) a:原管系;b :改变有效果;c:效果最好；d:弹性减少,最差;e:效果不好
⑸选择阀门、管件
要考虑流体特性、工作压力、要求功能 （如流量调节、切换、控制等）、阻力损
失 和安全因素
➢只需切断时用球阀、旋阀、闸阀 ➢需调节流量或压力时用节流阀、截止阀 ➢气体或大管且要求不严时用选蝶阀 ➢管件材质一般与连接的管子相一致，但牌号 不一样
（二）管路基础设计步骤
⑸选择阀门、管件 管件选取见下表
螺旋焊缝 Φ=0.6
（二）管路基础设计步骤
⑷确定管子连接方式
根据管材、管径、介质性质、压 力、用途及使用状态确定
➢如Φ≯38mm时采用丝扣连接 ➢Φ45mm以上用对焊连接 ➢小直径水、煤气管和上下水管、压缩空气管 等，且温度、压力都不高可用螺纹连接 ➢法兰连接检修方便、广泛适用，但费用较高
（二）管路基础设计步骤
4、绝热材料
确定保温层的厚度
（六）管架设计
一般室外管路较长，往往要穿过马路、厂房及 其它构筑物，需要架空或敷设在地沟里。
➢而且都要把许多管路集中排列放在专门支承管 路的管架上
➢管架还分上、下几层
室内管路一般都是利用厂房的柱子、墙壁、楼 板以及机械设备本身的构件来支撑、吊挂等方法 来固定管路
（六）管架设计
结构简单、装拆方便；主要用于小直 径的水煤气钢管的连接，在化工厂只 用于上下水、压缩空气管道的连接。

mm的管子
3. 管道等级 设计中，根据管道材质、压力和直径三个参数分级。
管道等级号： B 2 A
序号：同一材质、压力等级 按序编排，A、B…
管道压力等级代号
管道材质代号
管道材质代号: A—铸铁及硅铸铁 B—碳素钢 C—普通低合金钢 D—合金钢 E—不锈耐酸钢 F—有色金属 G—非金属 H—衬里管
管道压力等级代号: 0—0.6MPa 1—1.0MPa 2—1.6MPa 3—2.5MPa 4—4.0MPa 6—6.4MPa 7—10.0MPa
2. 地下敷设——分直接埋地敷设和管沟敷设
(1) 埋地敷设 优点：利用地下空间，一般不需支承。 缺点：管道易腐蚀，检修困难，低点排液不便，有物质凝固时处理困
难。 适用于：不能采用架空装置时考虑。输送常温、不易凝固、不含固体、
不易自聚、无腐蚀性或腐蚀性轻微的介质。
(2) 管沟敷设——地下式、半地下式 优点：检修方便，可同时敷设有隔热层、
查图
管道布置设计 一、管道布置设计的任务 (1) 确定车间中各设备管口方位和与之相连接管段的接口位置。 (2) 确定管道的安装连接和铺设、支承方式。 (3) 确定各管段(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，表示车间中所有管道在平面、立面的空间位置，
作为安装依据。 (5) 编制管道综合材料表，包括管道、管件、阀门、型钢等的材质、
3. 非金属管材的选用 (1) 聚氯乙烯管(PVC管) ➢ 性能：有优异的耐腐蚀性、机械加工和力学性能； ➢ 适用温度范围：15~60℃，<15℃时易开裂；>60℃时软化。 ➢适用压力范围：轻型管≤0.6M Pa；重型管≤1.0M Pa；也可用于真空
度小于 9.87104Pa的管道。 ➢ 不宜于输送可燃、剧毒和含有固体的流体。

1. 物料因素
2. 考虑施工、操作和维修
管道布置应使管道具有必要的柔性。 避免“气袋”和“液袋”
各种弯管的最小弯曲半径
A. 弯管最小弯曲半径:
管道设计压力MPa < 10.0
≥ 10.0
弯管制作方式 热弯 冷弯
冷、热弯
最小弯曲半径 3.5DN 4.0DN 5.0DN
B. 弯头 1.5DN
GB12459 《钢制无缝管件》
第六章 管道布置设计
第一节 概 述
一、化工车间管道布置设计的任务
(1) 确定各管段（包括管道、管件、阀门及控制仪表）在 空间的位置，接口位置、安装连接和支承方式，画出 管道布置图。
(2)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。
设计规范：
“化工装置管道布置设计规定”HG/T20549-1998 “石油化工管道布置设计通则”SH3012-2000的规定
2. 阀门的布置
手动阀门、调节阀和安全阀等
阀门的位置：
阀门设置在容易操作、便于安装、维修的地方。留有足够 的安装和操作空间。
集中布置，有利于设置操作平台及梯子。
管道上阀门和仪表的高度：
手动阀门
1.2～1.6m
安全阀安装位置同上，排放口2.2m
温度计、压力表
1.4～1.6m
2. 阀门的布置
有的阀门位置有工艺操作的要求或锁定的要求，应按PID 的说明进行布置及标注。
设计手册：《化工工艺设计手册》、《化工管路设计手册》等
二、化工车间管道布置设计的要求
HG/T20549-1998《化工装置管道布置设计规定》的要求：
管道等级表包括介质、压力、温度范围、材质、设计标准等信息。
1. 管道布置

紧急处置措施
在事故发生时，采取紧急处置措施，如关闭阀门、启动备用设备等。
事故原因分析
事后对事故原因进行分析，总结经验教训，避免类似事故再次发生。
06 案例分析与实践
实际工程案例介绍
01
02
03
04
案例名称
某化工厂管道设计与布置
工程背景
某化工厂需要新建一套管道系 统，以连接各生产车间和储罐
区
工程规模
问题3
施工难度大，工期紧张
解决方案
制定详细的施工计划，合理安排人 力和资源，采用预制管道段的拼装 施工方法，提高施工效率
从案例中学到的经验教训
经验教训1
前期规划与设计阶段需充分考虑各种因素，避免后期改动
经验教训2
重视管道材料的选择与防腐处理，确保管道长期稳定运行
经验教训3
合理安排施工计划，加强施工现场管理，确保工程质量和进度
非金属管道
如塑料管、玻璃钢管等，具有轻便、耐腐蚀、不易结垢等优点，但 强度较低，需根据具体用途选择。
复合管道
由两种或多种材料组成，兼具各种材料的优点，如不锈钢复合管、 钢塑复合管等。
管道材料的选择依据
流体特性
01
根据流体性质，如温度、压力、腐蚀性等选择适合的管道材料。
使用环境
02
考虑管道所处的环境，如室内、室外、埋地、架空等，对管道
确定管道支撑
根据管道长度、重量和跨 度，设计合理的管道支撑， 以确保管道的稳定性和安 全性。
管道布局
优化管道走向
在满足工艺要求和安全要求的前 提下，优化管道的走向，以减少
投资和运行成本。
确定管道坡度
根据工艺体流动顺 畅。
考虑维修空间
在管道布置时，考虑未来的维修和 更换空间，以方便后期维护和管理。