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。
本書重點介紹(shao)配(pei)管(guan)設計的裝置(zhi)(zhi)設備(bei)布(bu)置(zhi)(zhi)(工藝裝置(zhi)(zhi)布(bu)置(zhi)(zhi))、管(guan)道布(bu)置(zhi)(zhi)設計及其(qi)有關的專業內容與(yu)工程應用(yong)。
不(bu)銹(xiu)鋼配(pei)管設(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)是詳(xiang)細設(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)的(de)主導專(zhuan)(zhuan)業(ye),起著承上啟下的(de)作用(yong)(yong),貫穿了工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)設(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)的(de)全過程(cheng)(cheng)。工(gong)(gong)藝裝(zhuang)置布置及(ji)配(pei)管設(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)工(gong)(gong)作是一個反復修(xiu)改、不(bu)斷完善的(de)過程(cheng)(cheng),大到(dao)全廠(chang)的(de)設(she)(she)(she)(she)備布置,小到(dao)一個螺栓、螺母、墊片都在所需(xu)要考慮(lv)的(de)范圍內(nei)。工(gong)(gong)作量大,程(cheng)(cheng)序繁瑣,設(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)內(nei)容復用(yong)(yong)性低,參與人(ren)員多,專(zhuan)(zhuan)業(ye)內(nei)部和(he)專(zhuan)(zhuan)業(ye)外部協調界面(mian)多。圖1.1所示為某石油化(hua)工(gong)(gong)項(xiang)目(mu)各專(zhuan)(zhuan)業(ye)人(ren)工(gong)(gong)時(shi)(shi)百分比圖,通常配(pei)管設(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)占項(xiang)目(mu)總工(gong)(gong)時(shi)(shi)的(de)比例(li)在40%左右。

工(gong)(gong)藝裝置(zhi)(zhi)布置(zhi)(zhi)設(she)(she)(she)(she)計(ji)是指將一(yi)個(ge)生(sheng)產裝置(zhi)(zhi)所用的(de)(de)(de)設(she)(she)(she)(she)備、建構筑物(wu)、管(guan)廊(lang)、通道等(deng)按一(yi)定的(de)(de)(de)規(gui)則在(zai)圖紙、3D模型或電子CAD圖內進行(xing)定位的(de)(de)(de)設(she)(she)(she)(she)計(ji)過程。它(ta)涉及工(gong)(gong)藝流程要求(qiu)(qiu)(qiu),生(sheng)產操作和檢修要求(qiu)(qiu)(qiu),與(yu)其他(ta)設(she)(she)(she)(she)備或裝置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)關系要求(qiu)(qiu)(qiu),所在(zai)地形(xing)和面積(ji)大小(xiao)的(de)(de)(de)要求(qiu)(qiu)(qiu),環(huan)境的(de)(de)(de)要求(qiu)(qiu)(qiu)等(deng)。工(gong)(gong)藝裝置(zhi)(zhi)布置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)好壞直接影響裝置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)操作、檢修、安全、美觀和經濟(ji)性(xing)(xing),它(ta)對不(bu)銹鋼管(guan)道布置(zhi)(zhi)設(she)(she)(she)(she)計(ji)也起(qi)到宏觀控制作用。工(gong)(gong)藝裝置(zhi)(zhi)布置(zhi)(zhi)會(hui)影響設(she)(she)(she)(she)備之間連(lian)接管(guan)道的(de)(de)(de)柔性(xing)(xing)、經濟(ji)性(xing)(xing)、工(gong)(gong)藝性(xing)(xing)能(neng),會(hui)影響設(she)(she)(she)(she)計(ji)階(jie)段(duan)各專(zhuan)業有關設(she)(she)(she)(she)施的(de)(de)(de)碰撞,會(hui)影響整(zheng)個(ge)裝置(zhi)(zhi)投產后的(de)(de)(de)整(zheng)體(ti)運行(xing)。
不銹鋼管道布置設計是(shi)通(tong)過(guo)圖(tu)紙、3D模型或電子CAD圖(tu)來(lai)表示出(chu)工(gong)藝裝(zhuang)置設備之間連接管道的位置、走向、支承等,并能滿(man)(man)足工(gong)藝流程的要(yao)求,滿(man)(man)足管道強度、剛度的要(yao)求,滿(man)(man)足操作、維(wei)護、消防(fang)的要(yao)求等,最后給出(chu)管道及其元件的用量。
配(pei)管(guan)設計(ji)(ji)首先要(yao)了解設計(ji)(ji)條(tiao)件和用戶(hu)要(yao)求,然后確定(ding)設計(ji)(ji)應用標(biao)準規范(fan),配(pei)管(guan)設計(ji)(ji)材料工(gong)程師確定(ding)管(guan)道(dao)等(deng)(deng)級。最后進(jin)行管(guan)道(dao)走向、支(zhi)承、操作平臺等(deng)(deng)方面的綜合規劃和布(bu)置(zhi),并(bing)對必要(yao)的管(guan)道(dao)進(jin)行應力分析。
工程(cheng)應用:裝(zhuang)置設(she)備(bei)布置及配管設(she)計需考慮(lv)的內容
如(ru)圖(tu)(tu)(tu)1.2(a)所示(shi),需(xu)(xu)(xu)(xu)根據裝置(zhi)(zhi)(zhi)設備布置(zhi)(zhi)(zhi)的(de)基本原(yuan)則和要(yao)(yao)求布置(zhi)(zhi)(zhi)設備A、B、C。然后(hou)考(kao)(kao)慮(lv)(lv)用管(guan)(guan)道(dao)連(lian)(lian)接(jie)它們的(de)管(guan)(guan)口(kou),如(ru)圖(tu)(tu)(tu)1.2(b)所示(shi),連(lian)(lian)接(jie)管(guan)(guan)道(dao)后(hou),位置(zhi)(zhi)(zhi)1需(xu)(xu)(xu)(xu)要(yao)(yao)彎頭,位置(zhi)(zhi)(zhi)2需(xu)(xu)(xu)(xu)要(yao)(yao)分支連(lian)(lian)接(jie)和異徑管(guan)(guan),位置(zhi)(zhi)(zhi)3需(xu)(xu)(xu)(xu)要(yao)(yao)考(kao)(kao)慮(lv)(lv)管(guan)(guan)子對設備C管(guan)(guan)口(kou)的(de)應力作用。其他位置(zhi)(zhi)(zhi)還需(xu)(xu)(xu)(xu)考(kao)(kao)慮(lv)(lv)增(zeng)加閥門、支吊(diao)架(jia)等(deng)。設備A、B到(dao)設備C之間(jian)的(de)管(guan)(guan)道(dao)不能(neng)有上(shang)袋形。圖(tu)(tu)(tu)1.2(c)所示(shi)為在充分考(kao)(kao)慮(lv)(lv)以上(shang)因素后(hou)的(de)配管(guan)(guan)設計方案(an)研究(jiu)圖(tu)(tu)(tu),需(xu)(xu)(xu)(xu)考(kao)(kao)慮(lv)(lv)增(zeng)加閥門、支吊(diao)架(jia)、壓力表、流量計、過濾(lv)器、異徑管(guan)(guan)等(deng)的(de)布置(zhi)(zhi)(zhi)。如(ru)需(xu)(xu)(xu)(xu)最終完成,作為施工的(de)依據,還需(xu)(xu)(xu)(xu)進行管(guan)(guan)道(dao)的(de)柔性分析(xi)、管(guan)(guan)道(dao)組成件的(de)定位、三(san)維或二維制圖(tu)(tu)(tu)、涂(tu)漆涂(tu)色、靜電接(jie)地、隔熱、伴熱、統計管(guan)(guan)道(dao)材(cai)料等(deng)。

工程應用(yong):某(mou)工業裝置的配(pei)管設計(ji)錯誤
筆者參加(jia)某(mou)工(gong)業裝置的(de)評審和(he)調(diao)研(yan),該裝置已經(jing)開始生(sheng)(sheng)產(chan)運行,但是(shi)(shi),管道的(de)炮、冒、滴、漏現(xian)象較多,并且不斷發生(sheng)(sheng)新的(de)險情,影(ying)響了工(gong)廠的(de)正(zheng)常(chang)生(sheng)(sheng)產(chan)。圖1.3所示的(de)是(shi)(shi)工(gong)廠裝置的(de)一角,其(qi)主(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)(shi)配(pei)管設計錯誤問題,主(zhu)(zhu)要(yao)包括以(yi)下內(nei)容。

位置(zhi)1是一(yi)個液位計,設計的位置(zhi)在3m以(yi)上(shang),附(fu)近沒有直爬梯和平臺(tai),無法觀測;液位計旁還有一(yi)排管(guan)子阻擋,即使有移動平臺(tai)也無法靠(kao)近,造成液位計無法觀測。
位(wei)置2 有一個(ge)手(shou)動閥門,高度為(wei)2.4m,維護人員(yuan)無法接觸到。
位置3 缺少立管的(de)支架,易引起管道的(de)不穩定。
位置4 和位置5 都設計(ji)成(cheng)了固(gu)定架(jia),應該有一(yi)處為固(gu)定架(jia),一(yi)處為滑(hua)動架(jia)。
位置(zhi)6止(zhi)回閥宜布置(zhi)在(zai)水平管道(dao)上。

