管沟管网布置原则.doc

管道布置设计技术规定1 管道布置设计基本要求 进行管道布置时，应在保证安全、正常生产及操作检修方便的前提下，力求整齐美观，以创造良好的生产环境。 由于化工厂的生产品种繁多，操作条件不同（如高温、高压、真空及低温）同时被输送介质性质复杂（如易燃、易爆、有毒及腐蚀），因此管道布置设计应根据具体的生产特点，结合设备布置、建筑物和构筑物情况进行综合考虑。 管道布置设计基本要求如下：1.1 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、仪表桥架、采暖通风管道等）全盘规划，统一考虑。1.2 为便于安装、检修和操作管理，管道尽量架空敷设，必要时可沿地、埋地或管沟敷设。1.3 进行管道布置设计时应避免气袋、口袋和盲肠。1.4 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。1.5 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。1.6 管道应平行敷设，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。1.7 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。1.8 敷设管道时，其焊缝不得设在支架范围内，焊缝距支、吊架边缘距离一般应大于150mm。1.9 穿墙或楼板处的管道不得有焊缝。1.10 管道应尽量集中敷设。在穿墙或楼板时尤其应该注意尽可能的利用设备予留孔，以免楼面开孔太多。1.11 管道敷设应有坡度，坡向一般与介质流动方向一致。 管道坡度一般为： 蒸气 2/10005/1000 蒸汽冷凝水 3/1000 冷冻盐水 5/1000 压缩空气 4/1000 真空 3/1000 清净下水 5/1000 生产废水 1/1000 一般气体及易流动液体 5/1000 粘度较大的流体可根据情况选择，最大为1/100。1.12 保温（冷）的管道应安装在不易溅湿的地方，否则，在保温或保冷层外部应采取防湿措施。1.13 管架上的保温或保冷管道应设管托，不保温管道可直接放在管架上。1.14 输送有毒或有腐蚀性介质的管道，不得在人行通道上设置管件、伸缩器、法兰等，以免管道泄漏时造成人员伤害事故。1.15 易燃易爆介质的管道，不得敷在生活间、楼梯间和走廊等处，并应设置防火、防爆安全装置，如安全阀、爆破板、阻火器、水封等。1.16 易燃易爆介质的放空管应设置在经常操作区的下风向，并引至高出临近建筑物的上方。1.17 采用成型无缝管件（弯头、异径管）时，不得直接与平焊法兰焊接（可与对焊法兰直接焊接），其间要加一段直管段，直管段长度一般不小于其公称直径，最小不小于120mm。1.18 管道上仪表用的根部元件，在管道安装时一起制作，这样既保证安装质量，又可防止在管道安装后再焊接根部元件时焊渣落入管道中而影响试车及生产。1.19 管道与阀门的重量一般不要支承在设备上，对铝制设备、非金属材料设备、硅铁泵等设备更应注意。1.20 在有吊车的情况，管道的布置应不妨碍吊车工作。1.21 管道安装完毕后，应按有关规定进行强度及严密试验，在试压未合格前，焊缝及接头处不得涂漆及保温。而且在管道试压后、开工前必须用压缩或惰性气体进行吹扫，吹除管道中的灰渣及其残留物，确保正常运行。2 管道敷设方式 管道敷设可分为明装和暗设两种方式。 在布置管道时，可根据生产的性质，被输送介质的性质以及操作、安装、检修的情况来确定管道是明装还是暗设。2.1 明装 沿墙敷设：室内墙壁一般有三个地区可供敷设管道用。窗台下；两窗之间的空隙处；窗的上部与梁的中间地带。但应注意，对于推力和震动大的管道不宜采用这种敷设方式。2.1.2 楼板下敷设：这种敷设方式一般要求管道沿主梁敷设，以避免管道吊在楼板上，使楼板承受集中荷载。对于小直径的管道，如果每个吊架的负荷不超过0.98103牛顿（100公斤力）时，可以吊在楼板下。2.1.3 靠柱敷设：柱子能承受管道传来的震动与轴向推力，因此靠柱子敷设管道也是适宜的，特别是对蒸汽、水、压缩空气等辅助管道的总管更为适用。沿设备敷设：一般在较大的钢制设备上敷设，且多为垂直安装。当与设备连接的管道距附近建筑物的墙或柱较远，而离地面或楼板面又比较高，管道不易固定，而设备又能支承管道的负荷时，可以沿设备外壁敷设：管道支架可直接焊在设备外壳上。 （2）若设备有衬里或要进行热处理时，则管架应在制作设备外壳时预留搭子，以便在管道安装时用螺栓来固定管架。上述两种情况都应向设备专业提出条件。2.1.5 沿操作平台敷设：与操作平台上的设备连接的管道，一般可沿操作平台旁或平台下进行敷设，沿钢平台敷设的管道，其管架与钢平台可用焊接或螺栓连接，沿钢筋混凝土操作平台敷设的管道，其管架应在土建施工时预埋。2.1.6 沿地面或楼面敷设：根据设备布置的情况以及为了缩短管道的长度，管道也可沿地面或楼板面敷设，但应安装在隐蔽的地方，以免挡路或影响操作。管道最低点应比地面或楼面高100150mm。如管道必须横过通道敷设，则应在通道处设保护装置。但在下述情况下，管道距地面高度应酌情考虑。 （1） 管道上有调节阀组时，应按调节阀组安装规定。 （2） 管底有导淋时应适当地提高管道与地面（楼面）的距离。 （3） 管道保温时应考虑保温层的厚度。2.2 暗设 管道暗设一般分为埋地敷设、管沟敷设两种方式。2.2.1 埋地敷设：符合下述情况可允许管道直接埋地敷设。 （1） 输送的介质一般为液体，没有腐蚀性、毒性或爆炸危险，且粘度较小而不易凝结。 （2） 输送的介质为常温、低压。 （3） 不须经常进行检修的管道。 （4） 停车时管道内积存的介质不会凝固。 （5） 管道本身能经受覆盖土层的压力。 （6） 地坪系普通地坪，而不是特殊材料地坪，如瓷砖等。装置中常见的埋地管道有上水管、下水管及排污管，其它管道视具体情况而定。但应注意，埋地管道检修不便；管道的渗漏情况不易发现；管道容易被地下水侵蚀；管道的走向不易发现；增加或修改管道时较困难；同时更不便于安装阀件与仪表（若必须安装时需设窨井）。鉴于上述不利情况，在配管时应予以充分考虑。2.2.2 管沟中敷设： 如果管道不宜埋地或沿地面敷设，也不能架空敷设或架空敷设有困难时，可考虑敷设在管沟中，管沟的型式一般有三种： （1） 可通行管沟：多用于室外、距离较长、数量较多且经常检修的管道。这种管沟的特点是人可站在沟中进行安装、检修管道。 （2） 不通行管沟：这种管沟人不能站在沟内进行安装、检修。一般用距离较短、数量较少且不经常检修的管道。不通行管沟容积小，最小深度为0.45m，管外表距沟底、顶及侧墙的净距及相邻的两根管边净距不小于0.15m；管道只布置成单层，不宜布置成双层或多层，以便于安装检修。 （3） 半通行管沟：型式介于可通行管沟与不通行管沟二者之间，多用于管道较长、较多、须经常检修的管道，且位于不经常通行的地点，当管道检修时沟盖打开不妨碍其交通或操作。半通行管沟的净高一般不小于1.6m，通道宽度一般采用0.6m左右。如果采用横贯管沟断面的支架时，其下面的净高不小于1m。 室内或装置内的管沟一般应考虑不通行或半通行的型式。 各种管沟底均应有不小于2/1000的纵向坡度，管沟截面底部应有5/100的坡度，最低处应设下水篦子，以便将管道中偶然泄漏或渗入的水排至集水井中。但应注意，管沟底尽可能高于地下水位，若低于地下水位时，应采用相应的排水措施。3 管道安装要求3.1 一般要求3.1.1 管道的排列：管道排列的正确与否，将直接影响到安装、操作、检修以及劳动保护、生产安全等问题。因此，将管道正确组合、排列，是管道布置设计中的一个重要环节。由于化工生产中品种繁多，各有其特点和要求，应根据具体情况进行综合考虑： （1） 垂直面排列 a 热介质的管道在上，冷介质的管道在下； b 无腐蚀性介质的管道在上，有腐蚀性介质的管道在下； c 小管道应尽量支承在大管道的上方或吊在大管道下面； d 气体管道在上，液体管道在下； e 高压介质的管道在上，低压介质的管道在下； f 不经常检修的管道在上，检修频繁的管道在下； g 保温管道在上，不保温管道在下； h 金属管道在上，非金属管道在下。 （2） 水平面排列 a 大管道靠墙，小管道在外； b 常温管道靠墙，热的管道在外； c 支管少的靠墙，支管多的在外； d 不需经常检修的管道靠墙，经常检修的在外； e 高压管道靠墙，低压管道在外。3.1.2 管道的间距 管道间距以便于安装、检修管子、保温层、阀门为原则，但也不宜过大，一般的情况是：管道的最突出部分（如管外壁、法兰、阀件外边、保护层外壁等）距离壁或柱边的净距不小于100mm，距管架横梁端部不小于100mm；距管架支柱不小于100mm。 两管道的最突出部分之间的净空；中、低压管道约4060mm，高压管道约7090mm为宜。管道上并排安装手轮操作的阀门时，手轮间净距约100mm。3.1.3 管廊上敷设管道的管底标高 （1）低管架：采用低管架不通行的地方时，不小于0.3m； （2）中管架：采用中管架时，不小于2m； （3）高管架：采用高管架，下面不布置机泵时，其最下层管道一般不低于3.2m；布置机泵时一般不低于4m。上下两层排管的标高差可取1.2、1.4m。当管道跨越厂区内铁路、道路时：跨越铁路应不小于6m，跨越主干道应不小于5.5m，跨越一般道路应不小于4.5m。3.1.4 低、中压管道穿楼面和墙的结构在多层厂房和框架中，管道的布置不可避免的要穿过各层楼面和墙，应根据不同的情况进行设计。楼面或墙的开孔由土建专业负责设计，但管道设计专业要向土建专业提出开孔的位置及具体尺寸。各种开孔尺寸按有关规定执行。3.1.5 弯管 为便于管道的施工和组装，在管道设计中： 金属管道尽可能采用预制定型管件如无缝弯头和冲压弯头等。对于小直径的管道若无预制的弯头时，可采用现场加工弯管，其弯曲半径一般为3.54D。 对于非金属管一般都是定型弯管。3.2 生产系统管道安装要求3.2.1 生产系统的一般配管要求：在化工生产中，主要有塔、容器、换热器、反应器、贮槽、泵、压缩机及调节阀组、安全阀、疏水器、取样点等常见配管。这些常见配管的要求详见HG/T20549-1998化工装置管道布置设计规定中的有关规定。3.2.2 生产系统的放空和排放，在管道的最高点应设放气阀，最低点应设排放阀，在停车后有可能积聚液体的部位（如泵出口止回阀后）也应设排放阀。 排放管的直径一般应按下述范围考虑： 主管直径 排放管直径 DN150 DN20mm DN150200mm DN25mm DN200mm DN40mm 上述管径只供参考，对于排放管和放空管的管径一般在PID图中标出。 所有排放管道上的阀门应尽量靠近主管道。对于不同介质的排放应按下述原则进行配管设计： （1） 常温的空气和惰性气体可就地排放。 （2） 蒸汽和其它易燃、易爆、有毒的气体，应根据气量大小等情况确定向火炬排放、向高空排放或采取其它方式。 （3） 水的排放可引入就近地漏或排水沟，其它液体介质排放必须引至规定的排放系统。 排放易燃、易爆气体的管道上应设置阻火器。露天容器的排气管上的阻火器宜设在距排气管接口（与设备相连接的管口）500mm处，排气管可根据需要加高到2m以上。室内容器的排气，必须接至室外屋顶，阻火器应设置在屋面上或靠近屋面，便于固定及检修。事故时的排放管道和阀门的设置，应根据生产操作和安全要求确定，事故时的排放系统上的阀门必须安装在操作方便处，并铅封或加显著颜色区别，其排放方式有以下三种： （1） 自动排放：当设备、管道内压力（或温度升高后引起压力升高）超过规定值时，设备、管道内的液体或气体自动泄放排至规定区域内。 （2） 手动排放：发生事故时，迅速打开放空管上的切断阀，利用系统压力泄放到规定地点或备用设备内。 （3） 机械抽空：事故时用泵将有关设备或管道内的液体输送到备用贮槽。3.2.3 分析取样的要求 设置在设备及管道上的取样点，应慎重选择位置，应设在操作方便，并使取出样品能真正代表当时、当地物料的地方。 设置在设备上的取样由工艺专业向设备专业提出，管道设计专业只进行配管设计。而管道上的取样应按下列原则进行设计： 气体取样： a 在水平管道上取样时，取样管应从管顶引出。 b 在垂直管道上取样时，取样管应与管道成45倾斜向上引出。 液体取样： a 垂直敷设的液体物料管道，其流向是由下向上，取样点可设置在管道的任意侧；但流向由上向下，除非能保证液体充满管道的条件时，否则管上不宜设置取样点。 b 水平敷设的液体物料管道，在压力输送时，取样点可设在管道的任意侧；但如物料是自流时，取样点应在管道的下侧。因取样阀开关较频繁，容易损坏，因此取样管上一般装有两个阀门，其中靠近设备、管道的阀门为常开的切断阀，另一个为只在取样时开启的取样阀。不经常取样的取样点（如供开车时使用或提供设计数据等），只需安装一个取样阀即可。 取样阀宜选用针形阀，对于粘稠物料，可根据性质选用适当大小的阀门。一般是靠近设备、管道的一个，选用DN15，第二个则根据取样要求而定，可采用DN15也可采用DN6，气体取样一般选用DN6。 就地取样点尽可能设在离地面较低的操作面上，但不宜采取延伸取样管段的办法将高处的取样点引到低处来。设备、管道与取样阀之间的管段应尽量缩短，以减少取样时转换该管段内物料损失和环境的污染。 高温物料取样应装设取样冷却器，此冷却器应在PID图上表示。取样冷却器的规格由分析化验专业提供设计标准。若无标准时，由分析化验专业提出条件，由设备专业负责设计。3.2.4 吹洗管道的设置 当生产管道中输送易凝、易堵的介质时，应设置吹洗阀，吹洗阀应尽量靠近吹洗管。3.2.5 双阀的设置 在化工生产中，如果因管道泄漏可能引起爆炸、着火或严重质量事故时，则在该介质的管道上设置双阀，并在两阀间的管道上设放空阀。3.3 辅助管道安装要求 辅助系统的管道主要包括蒸汽，上下水、压缩空气等。3.3.1 蒸汽系统 蒸汽管道一般都是从装置外部经外管架空引进，经减压（或不减压）计量后分送至各使用设备。 蒸汽管道应根据热伸长量和具体位置选择好补偿型式和固定点，首先考虑自然补偿，然后才考虑各种类型的伸缩器。在管道上安装水平位置的方形伸缩器时，伸缩器的两边管应保持水平，两边管的连接管段与管道的倾斜和坡度应一致。从总管接出支管时，应选择在总管上热伸长的位移量小的地方（如固定点附近），且支管应从总管的上面或侧面引出，靠近总管的支管直管段不要太长，或者在此直管段靠近总管处设置固定点，以防止支管膨胀而使主管受到很大的推力。 为便于管道疏水，宜将流量测量装置（如测量孔板）装于垂直管道上。 蒸汽管道要适当设置疏水点，管道死端也要设疏水点。疏水管一般应设置疏水器，疏水器型式应根据工艺系统专业提供的条件来选择。3.3.2 上下水系统 一般生产上水管进入装置后，为防止停止供水或压力不足时设备内的水倒流至全厂管网中，应在入口处先安装止回阀，然后再装水表。对于不允许断水的供水管，至少应设两个系统，从环形管网的不同侧引入。 上下水管道不得布置在遇水燃烧、分解、爆炸等物体堆放的地方。上下水管道同沟敷设时，上水管应敷设在下水管上方或平行敷。上水管不得与输送易燃的或有害的液体、气体管道同沟敷设。3.4 非金属管道的安装要求3.4.1 非金属管道不应敷设在走道或容易受到撞击的地面上，应采用管沟、埋地或架空敷设。与其它管道敷设在一起时，应敷设在最下层，以防止泄漏腐蚀其它管道。3.4.2 非金属管道沿建筑物或构筑物敷设时，管外壁与建、构筑物间净距应不小于150mm；与其它管道平行敷设时，管外壁之间净距应不小于200mm；与其它管道交叉时，管外壁之间净距应不小于150mm。3.4.3 非金属管道架空敷设时应牢固可靠，除直接埋地敷设者外，都必须用管夹将管道夹住。管夹与管之间应垫以35mm厚的弹性衬垫。不要将管道夹得过紧，允许其能轴向移动。如果管道上装有伸缩器，在伸缩器两端的固定支架处才允许将管道夹紧。3.4.4 非金属管道架空水平敷设时，长度为1.01.5m的管子可用一个管夹，长度为2m及2m以上的管子须用二个管夹，装在离管端200300mm处。垂直敷设时，每根管子都应有固定的管夹支撑；承插式管的管夹支撑在承口下面，法兰式管的管夹支撑在法兰下面。橡胶、软聚氯乙烯、聚乙烯等软性管在水平或垂直敷设时，都应每隔11.5m设置固定的管夹。 3.4.5 石墨酚醛塑料、陶瓷、石墨、玻璃、玻璃钢增强的玻璃管等脆性管不要架在有强列振动的建筑物或设备上。当这种管垂直敷设时，在离地面、楼面、操作台面2m的范围内应设保护装置。3.4.6 非金属管道架空敷设时，在人行道上空不应设置法兰、阀门等连接点，以免泄漏发生人员伤害事故。如必须设置法兰等连接点时，要将法兰包在特制的盛装盒内以盛装泄漏出的物料，盛装盒应定期打开检查。3.4.7 非金属管道在穿墙或楼板时，墙壁或楼板穿管处应预埋一段钢管，钢管内径比非金属管外径大100200mm（当非金属管道采用法兰连接时，钢管内径比法兰外径大4060mm），钢管两端露出墙壁或楼板约100mm；两管间充填弹性填料；如穿过防火墙时，两管间应充填石棉或其它非燃烧性填料。3.4.8 非金属管道在阀门连接时，阀门应固定牢靠。在阀门的两端装柔性接头，避免在启闭阀门时损坏管道。与震动设备如机泵等连接时，在设备与管道间要加装一段柔性接管。3.4.9 埋地敷设时，其埋设深度应根据管材强度、土壤性质、地下水位和土壤冰冻情况以及外部荷载等条件决定，在人行道下应大于400mm，车行道下应大于700mm。管外壁与沟壁间净距不大于200mm3.4.10 非金属管道安装的水平偏差应0.20.3%，垂直偏差应0.20.5%，坡度可取0.3%。3.4.11 根据非金属管道管子材质、操作条件与安装地点，应考虑热伸长的补偿措施和保温防冻措施。3.5 衬里管道的安装要求： 衬里管都是带法兰的定型管段，都采用法兰连接，在配管设计时要周密考虑安装在管道上的仪表、取样等接口的位置，还要仔细算准管道的长度，弯头、三通等管件均选用标准件。衬里管道的其它布置和安装要求