不銹鋼工業管道是指工礦企業等單位為生產制作各種產品過程所需的工藝管道、公用工程管道及其他輔助管道。不銹(xiu)鋼工業管道配管設計屬于多學科綜合性專業,是根據裝置工藝、設備、結構、儀表、電氣等各專業的設計要求,結合裝置特點、地理位置、氣候條件、設備和管道特性及維護人員實際操作等因素,并遵循相關法律、規范和規定,在規定的時間內合理地布置設備及有關設施,并用不銹鋼管道及其組成件將裝置中各設備安全、經濟、合理、美觀地連接成為一個系統的整體,是集體的、創造性的智力勞動。
本書重點(dian)介紹配管設(she)計的(de)裝置設(she)備布(bu)(bu)置(工(gong)藝裝置布(bu)(bu)置)、管道(dao)布(bu)(bu)置設(she)計及其(qi)有關的(de)專業內容與工(gong)程應(ying)用(yong)。
不銹鋼配管設(she)計(ji)是(shi)詳(xiang)細(xi)設(she)計(ji)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)導專(zhuan)業,起(qi)著承(cheng)上啟下的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用,貫(guan)穿(chuan)了工(gong)(gong)程(cheng)設(she)計(ji)的(de)(de)(de)(de)全(quan)過程(cheng)。工(gong)(gong)藝裝置布置及(ji)配管設(she)計(ji)工(gong)(gong)作(zuo)是(shi)一(yi)個(ge)反復修改(gai)、不斷完(wan)善的(de)(de)(de)(de)過程(cheng),大(da)到(dao)全(quan)廠的(de)(de)(de)(de)設(she)備布置,小到(dao)一(yi)個(ge)螺栓、螺母、墊片都(dou)在(zai)所(suo)需要考慮的(de)(de)(de)(de)范(fan)圍內。工(gong)(gong)作(zuo)量(liang)大(da),程(cheng)序繁瑣,設(she)計(ji)內容(rong)復用性低,參與人(ren)員多(duo),專(zhuan)業內部和專(zhuan)業外部協調界(jie)面多(duo)。圖1.1所(suo)示為某石油化工(gong)(gong)項(xiang)目(mu)各專(zhuan)業人(ren)工(gong)(gong)時百(bai)分比圖,通(tong)常配管設(she)計(ji)占項(xiang)目(mu)總工(gong)(gong)時的(de)(de)(de)(de)比例在(zai)40%左右。

工藝(yi)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)布(bu)置(zhi)設(she)計是指(zhi)將一個(ge)生(sheng)產裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)所(suo)用的(de)(de)(de)設(she)備、建構筑物、管廊、通道等按(an)一定的(de)(de)(de)規則在圖紙、3D模型或(huo)電子CAD圖內進行定位的(de)(de)(de)設(she)計過程(cheng)(cheng)。它(ta)(ta)涉及工藝(yi)流(liu)程(cheng)(cheng)要(yao)求,生(sheng)產操作(zuo)(zuo)和(he)檢修(xiu)(xiu)要(yao)求,與其(qi)他設(she)備或(huo)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)的(de)(de)(de)關系要(yao)求,所(suo)在地形和(he)面積大(da)小的(de)(de)(de)要(yao)求,環境的(de)(de)(de)要(yao)求等。工藝(yi)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)布(bu)置(zhi)的(de)(de)(de)好壞直接影(ying)響裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)的(de)(de)(de)操作(zuo)(zuo)、檢修(xiu)(xiu)、安全(quan)、美觀和(he)經(jing)濟性,它(ta)(ta)對不銹鋼管道布(bu)置(zhi)設(she)計也起到宏(hong)觀控制作(zuo)(zuo)用。工藝(yi)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)布(bu)置(zhi)會(hui)影(ying)響設(she)備之間連接管道的(de)(de)(de)柔性、經(jing)濟性、工藝(yi)性能(neng),會(hui)影(ying)響設(she)計階段各(ge)專業有關設(she)施的(de)(de)(de)碰撞,會(hui)影(ying)響整個(ge)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)投(tou)產后的(de)(de)(de)整體運行。
不銹(xiu)鋼管道(dao)(dao)(dao)布置設(she)計是通過圖紙、3D模型(xing)或電子CAD圖來表示出工藝裝置設(she)備(bei)之間連接管道(dao)(dao)(dao)的位(wei)置、走向、支承(cheng)等,并能滿(man)(man)足工藝流(liu)程(cheng)的要(yao)求,滿(man)(man)足管道(dao)(dao)(dao)強度(du)、剛(gang)度(du)的要(yao)求,滿(man)(man)足操作、維(wei)護(hu)、消防的要(yao)求等,最后給(gei)出管道(dao)(dao)(dao)及(ji)其元件的用量。
配(pei)管(guan)(guan)(guan)設(she)計首(shou)先要了解設(she)計條(tiao)件(jian)和用戶要求,然后(hou)(hou)確定(ding)設(she)計應用標準(zhun)規范(fan),配(pei)管(guan)(guan)(guan)設(she)計材料(liao)工程師確定(ding)管(guan)(guan)(guan)道(dao)等級。最后(hou)(hou)進行(xing)管(guan)(guan)(guan)道(dao)走向、支承、操作平臺等方面的(de)(de)綜合規劃和布置,并(bing)對必要的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)道(dao)進行(xing)應力分析。
工程(cheng)應用:裝置設備布(bu)置及配管設計需考慮的內容
如(ru)圖(tu)(tu)1.2(a)所(suo)示,需(xu)(xu)(xu)根(gen)據(ju)裝置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)設(she)(she)(she)備(bei)布置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)基本(ben)原則和要(yao)求布置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)設(she)(she)(she)備(bei)A、B、C。然后考慮(lv)用(yong)管(guan)(guan)(guan)道連接它們的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)口(kou),如(ru)圖(tu)(tu)1.2(b)所(suo)示,連接管(guan)(guan)(guan)道后,位置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)1需(xu)(xu)(xu)要(yao)彎頭,位置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)2需(xu)(xu)(xu)要(yao)分(fen)支連接和異徑管(guan)(guan)(guan),位置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)3需(xu)(xu)(xu)要(yao)考慮(lv)管(guan)(guan)(guan)子對設(she)(she)(she)備(bei)C管(guan)(guan)(guan)口(kou)的(de)(de)應力(li)作用(yong)。其他(ta)位置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)還需(xu)(xu)(xu)考慮(lv)增(zeng)加(jia)閥門(men)、支吊架(jia)等。設(she)(she)(she)備(bei)A、B到設(she)(she)(she)備(bei)C之間的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)道不能有(you)上袋形。圖(tu)(tu)1.2(c)所(suo)示為在充分(fen)考慮(lv)以上因素(su)后的(de)(de)配管(guan)(guan)(guan)設(she)(she)(she)計方(fang)案研究圖(tu)(tu),需(xu)(xu)(xu)考慮(lv)增(zeng)加(jia)閥門(men)、支吊架(jia)、壓力(li)表(biao)、流量計、過(guo)濾器、異徑管(guan)(guan)(guan)等的(de)(de)布置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。如(ru)需(xu)(xu)(xu)最終完(wan)成(cheng),作為施工的(de)(de)依據(ju),還需(xu)(xu)(xu)進行管(guan)(guan)(guan)道的(de)(de)柔性(xing)分(fen)析、管(guan)(guan)(guan)道組成(cheng)件的(de)(de)定位、三(san)維或二維制圖(tu)(tu)、涂漆(qi)涂色(se)、靜電接地、隔熱、伴熱、統計管(guan)(guan)(guan)道材料等。

工程應用:某工業裝置的(de)配管設(she)計錯誤(wu)
筆者參(can)加某工業裝置(zhi)的(de)評審和(he)調研,該(gai)裝置(zhi)已經開始生產運行(xing),但是(shi),管道的(de)炮、冒、滴、漏現象較(jiao)多,并且不(bu)斷(duan)發生新的(de)險情,影響了(le)工廠的(de)正常(chang)生產。圖1.3所(suo)示的(de)是(shi)工廠裝置(zhi)的(de)一角,其(qi)主要(yao)(yao)是(shi)配管設計錯誤問題(ti),主要(yao)(yao)包括以(yi)下(xia)內(nei)容。

位置(zhi)1是一(yi)個液位計(ji),設計(ji)的位置(zhi)在3m以(yi)上,附近沒(mei)有(you)直爬梯和平(ping)臺(tai),無(wu)法(fa)觀測;液位計(ji)旁還有(you)一(yi)排(pai)管子阻擋,即使有(you)移動(dong)平(ping)臺(tai)也無(wu)法(fa)靠(kao)近,造成液位計(ji)無(wu)法(fa)觀測。
位置2 有一個(ge)手動閥門,高度為2.4m,維(wei)護人(ren)員無法(fa)接觸(chu)到。
位置3 缺(que)少(shao)立管的支架,易引(yin)起管道的不穩(wen)定(ding)。
位置(zhi)4 和位置(zhi)5 都設(she)計成(cheng)了固定架,應(ying)該有(you)一處為(wei)固定架,一處為(wei)滑動(dong)架。
位置(zhi)6止回(hui)閥宜(yi)布置(zhi)在水平(ping)管道上。

