配管設計必須具備的條件或資料:不銹鋼工(gong)業(ye)管道布置設計應遵守的有關設計標準、規范和規定;不銹鋼管(guan)道布置專業工程設計統一規定(這些規定是對各種規范、標準和規定的補充和說明,并列入用戶的特殊要求);工藝管道及儀表流程圖(簡稱PID,在不銹鋼管道設計過程中有可能對流程圖提出某些調整);工藝管道數據表(表中列有管道編號、輸送介質、起止點、管徑、設計壓力和設計溫度、材料選用等級、保溫伴熱要求等);設備布置圖;設備表、設備規格書及設備圖;儀表規格表;有關專業的設計條件;不銹鋼管道材料等級規定,如果是3D軟件配管設計,還需要管道材料數據庫;界區接點條件。
不銹鋼(gang)(gang)(gang)管道(dao)布置(zhi)(zhi)必(bi)須符合(he)工(gong)(gong)藝(yi)及(ji)管道(dao)和(he)儀表(biao)(biao)(biao)流(liu)程(cheng)圖(PID)的(de)設(she)計要(yao)求,應做(zuo)(zuo)到(dao)安全(quan)可靠(kao)、經濟合(he)理,并滿(man)(man)足施工(gong)(gong)、操作、維修等方(fang)(fang)面的(de)要(yao)求;不銹鋼(gang)(gang)(gang)管道(dao)布置(zhi)(zhi)必(bi)須遵(zun)守(shou)安全(quan)及(ji)環保的(de)法規,對防火、防爆(bao)、安全(quan)防護、環保要(yao)求等條件(jian)進(jin)行(xing)檢查,以便(bian)管道(dao)布置(zhi)(zhi)能滿(man)(man)足安全(quan)生產(chan)的(de)要(yao)求;不銹鋼(gang)(gang)(gang)管道(dao)布置(zhi)(zhi)應滿(man)(man)足熱脹冷縮的(de)要(yao)求;對于動力設(she)備的(de)管道(dao),應注意控(kong)制管道(dao)的(de)固(gu)有頻率,避(bi)免產(chan)生共振;管道(dao)布置(zhi)(zhi)應按照管道(dao)等級表(biao)(biao)(biao)和(he)特殊件(jian)表(biao)(biao)(biao)選(xuan)用管道(dao)組成件(jian);在確定(ding)進(jin)、出裝置(zhi)(zhi)的(de)管道(dao)方(fang)(fang)位與(yu)敷設(she)方(fang)(fang)式時,應做(zuo)(zuo)到(dao)內(nei)外協(xie)調;全(quan)廠性管道(dao)的(de)敷設(she)應廠區(qu)整體協(xie)調;管道(dao)布置(zhi)(zhi)應符合(he)有關(guan)國家或行(xing)業(ye)標(biao)準、規范和(he)工(gong)(gong)程(cheng)的(de)規定(ding)。
一(yi)般有以下(xia)具體要(yao)求。
(1)管道敷(fu)設方式有地面(mian)以上和(he)地面(mian)以下兩大類(lei)。
①. 地面(mian)以上(shang)統稱(cheng)架空敷(fu)設。是工(gong)業生產裝(zhuang)置管(guan)道敷(fu)設的(de)主要(yao)方式,具(ju)有便于施工(gong)、操(cao)作、檢(jian)查、維修及經濟等(deng)優點。
②. 地下敷設
a. 埋地(di)敷設
其(qi)優點是利用地(di)下(xia)的(de)空間(jian)(jian),使地(di)面以(yi)上空間(jian)(jian)較為簡潔,并(bing)不(bu)需支承(cheng)措施;其(qi)缺(que)點是管(guan)道(dao)腐蝕性較強,檢查和維修(xiu)困難,在車行道(dao)處(chu)(chu)有時需特(te)別處(chu)(chu)理以(yi)承(cheng)受大的(de)載荷,低(di)點排液不(bu)便,易凝(ning)油品凝(ning)固在管(guan)內時處(chu)(chu)理困難,帶(dai)隔熱(re)層的(de)管(guan)道(dao)很難保(bao)持其(qi)良好的(de)隔熱(re)功能等,故只有架空敷設(she)不(bu)可(ke)能時,才(cai)采用。
b. 管溝敷設
可充分利用(yong)地下空間,并提供(gong)了較方便(bian)的(de)檢查維修條(tiao)件;還可敷設(she)有隔熱(re)層的(de)高溫(wen)、易凝(ning)介(jie)質或腐蝕性介(jie)質的(de)管道。其缺點(dian)是(shi)費用(yong)高,占地面積大,需設(she)排水(shui)點(dian),易積聚或竄人油氣,增加(jia)不(bu)安全因素,污物清理困難等。
(2)管道應架空(kong)或地上敷(fu)設,特殊情況(kuang)下可(ke)敷(fu)設在管溝內。
(3)管道布置(zhi)設(she)計應符合(he)管道及儀表(biao)流程圖的(de)要求。
(4)管(guan)道布(bu)置應(ying)統(tong)籌規劃,做到安全(quan)可靠、經濟合(he)理(li),滿(man)足施工、操作、維修等方面的(de)要求(qiu),并力求(qiu)美觀整齊,見圖1.13。
(5)在確定進出裝(zhuang)置(zhi)(單元)管道(dao)的方位與敷設(she)方式時,應做到內外協調。
(6)廠(chang)區內的(de)(de)全(quan)廠(chang)性(xing)管(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)敷設(she),應(ying)與廠(chang)區內的(de)(de)裝置(單元)、道(dao)(dao)路(lu)、建筑(zhu)(zhu)物(wu)、構筑(zhu)(zhu)物(wu)等協調,一(yi)般(ban)沿廠(chang)區道(dao)(dao)路(lu)設(she)計廠(chang)內管(guan)廊,減少(shao)管(guan)道(dao)(dao)與鐵(tie)路(lu)、道(dao)(dao)路(lu)的(de)(de)交叉(cha)。
(7)永久(jiu)性的(de)地上、地下管道(dao)不(bu)(bu)得穿越(yue)或(huo)跨(kua)越(yue)與其(qi)無關(guan)的(de)工藝(yi)裝置、系統單元或(huo)儲罐(guan)組;在跨(kua)越(yue)罐(guan)區泵房的(de)可燃氣體(ti)(ti)、液化(hua)烴(jing)和可燃液體(ti)(ti)的(de)管道(dao)上不(bu)(bu)應(ying)設置閥門及易發生泄漏(lou)的(de)管道(dao)附件。
(8)進、出裝置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)可(ke)燃氣體(ti)、液(ye)化烴和(he)可(ke)燃液(ye)體(ti)的(de)(de)(de)管道,在(zai)(zai)裝置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)邊界處(chu)(chu)應設隔斷閥和(he)盲板,在(zai)(zai)隔斷閥處(chu)(chu)應設平臺,長度等于(yu)或大于(yu)8m的(de)(de)(de)平臺應在(zai)(zai)兩個(ge)方(fang)向設梯子。
(9)可燃氣(qi)體、液(ye)化烴(jing)和可燃液(ye)體的管道(dao)不得穿(chuan)過(guo)與其無(wu)關的建筑物。
(10)管(guan)道宜(yi)集(ji)中(zhong)成排布置。地上(shang)的管(guan)道應敷設在管(guan)架(jia)或管(guan)墩上(shang)。
(11)在管(guan)廊(lang)、管(guan)墩上布(bu)置(zhi)管(guan)道時,宜使管(guan)架(jia)或管(guan)墩所受的垂直載荷、水平載荷均衡(heng)。
(12)全廠性管廊或管墩上(包括穿越涵洞)應留有10%~30%的裕(yu)量,并考(kao)慮(lv)其(qi)荷重。裝(zhuang)置主管廊宜留有10%~20%的裕(yu)量,并考(kao)慮(lv)其(qi)荷重。
(13)輸送(song)介質(zhi)對距(ju)離、角度、高差等有特殊要(yao)求(qiu)的管(guan)道以及大(da)直徑管(guan)道的布(bu)置,應符合設(she)備布(bu)置設(she)計的要(yao)求(qiu)。
(14)管道布置不應妨礙設備(bei)、機泵及其(qi)內部構件的安(an)裝、檢修(xiu)和消防車輛的通行(xing)。
(15)管道(dao)(dao)布(bu)置(zhi)應使管道(dao)(dao)系統具(ju)有必要的柔性。在保證管道(dao)(dao)柔性及管道(dao)(dao)對設備(bei)、機泵(beng)管口作用力和(he)力矩不超過(guo)允許值(zhi)的情(qing)況下,應使管道(dao)(dao)最短(duan),組成件(jian)最少(shao)。
(16)應在管道規(gui)劃的同時考慮其支承點設置,宜利用管道的自(zi)然形(xing)狀達到自(zi)行補(bu)償。
(17)管(guan)道布(bu)置(zhi)宜(yi)做到“步(bu)(bu)步(bu)(bu)高”或(huo)“步(bu)(bu)步(bu)(bu)低”,減少“氣(qi)袋”或(huo)“液(ye)袋”,否則應根據操(cao)作、檢修要求設(she)置(zhi)放(fang)空(kong)、放(fang)凈。管(guan)道布(bu)置(zhi)應減少“盲腸”。
(18)氣液(ye)兩相流的管道(dao)(dao)由一路(lu)分為兩路(lu)或(huo)多路(lu)時,管道(dao)(dao)布置應(ying)考慮對稱性(xing)或(huo)滿(man)足(zu)管道(dao)(dao)及儀表流程圖(tu)的要求。
(19)管道(dao)除與閥門、儀表(biao)、設備等需(xu)要用法蘭或(huo)螺(luo)紋連接者外,應采用焊接連接。
(20)下列情況應考(kao)慮法蘭、螺紋或其他可拆卸連接。
①. 因檢(jian)修、清(qing)洗、吹掃(sao)需拆卸的(de)場合。
②. 襯(chen)里(li)管道或夾(jia)套管道。
③. 管道由(you)兩(liang)段異種(zhong)材料組(zu)成(cheng)且不宜(yi)用焊接連(lian)接者。
④. 焊縫現場熱處理有困(kun)難的管道(dao)連接點。
⑤. 公(gong)稱(cheng)直徑小于100mm的鍍鋅管道。
⑥. 設置盲(mang)板或(huo)“8”字盲(mang)板的位(wei)置。
(21)蒸汽(qi)管(guan)(guan)(guan)道或(huo)可凝性氣體管(guan)(guan)(guan)道的(de)支(zhi)管(guan)(guan)(guan)宜從主管(guan)(guan)(guan)的(de)上(shang)(shang)方(fang)相接。蒸汽(qi)冷凝液支(zhi)管(guan)(guan)(guan)應從收回總(zong)管(guan)(guan)(guan)的(de)上(shang)(shang)方(fang)接入。
(22)有(you)(you)毒介(jie)(jie)質管(guan)(guan)(guan)道應采用(yong)(yong)焊(han)接(jie)連(lian)接(jie),除有(you)(you)特殊(shu)需要外不(bu)得(de)采用(yong)(yong)法蘭(lan)(lan)或螺紋連(lian)接(jie)。法蘭(lan)(lan)或螺紋連(lian)接(jie)易發生(sheng)泄漏(lou),只有(you)(you)由于制造(zao)、檢修(xiu)等(deng)原因才考(kao)慮(lv)采用(yong)(yong);但焊(han)接(jie)連(lian)接(jie)的強度和密封性能(neng)好,一般(ban)都采用(yong)(yong)此形式。有(you)(you)毒介(jie)(jie)質管(guan)(guan)(guan)道應有(you)(you)明顯標志(zhi)以區別于其他管(guan)(guan)(guan)道,有(you)(you)毒介(jie)(jie)質管(guan)(guan)(guan)道不(bu)應埋地(di)敷(fu)設。
(23)布置固(gu)體物料(liao)(liao)或含固(gu)體物料(liao)(liao)的管道時(shi),應使管道盡可能短(duan)、少拐(guai)彎和不出現死角。
①. 固體物(wu)料(liao)支管與主管的連接應順介(jie)質(zhi)流(liu)向斜接,夾角(jiao)不(bu)宜(yi)大于45°。
②. 固體物料管道(dao)上彎管的彎曲半徑(jing)不應小于(yu)管道(dao)公稱直徑(jing)的6倍(bei)。
③. 含有(you)大(da)量固體(ti)物料的漿液(ye)管道和高黏度(du)的液(ye)體(ti)管道應(ying)有(you)坡度(du)。
(24)不應在振動管道上彎矩(ju)大的部位設(she)置分(fen)支管。
(25)在易產生振動的(de)管道(dao)(如往(wang)復式(shi)壓縮機(ji)、往(wang)復泵的(de)出口管道(dao)等)的(de)轉彎(wan)(wan)(wan)處,應(ying)采用彎(wan)(wan)(wan)曲半徑不(bu)小于1.5倍公稱直徑的(de)彎(wan)(wan)(wan)頭。分支管宜(yi)順介質流向斜接。
(26)從有可能發生振動的管道上(shang)接(jie)出公稱(cheng)直徑(jing)小于或等于40mm的支管時,不(bu)論支管上(shang)有無閥門(men),連接(jie)處(chu)均應(ying)采取加強措施。
(27)自流(liu)的水平管(guan)道應有不小于3‰的順介質(zhi)流(liu)向坡度。
(28)各種(zhong)彎管的(de)最(zui)小彎曲半徑應符合表1.9的(de)規(gui)定。
(29)管(guan)道(dao)(dao)(dao)穿(chuan)過(guo)建(jian)筑物的(de)樓板、屋頂或墻面時(shi),應(ying)(ying)加套(tao)管(guan),套(tao)管(guan)與管(guan)道(dao)(dao)(dao)間的(de)空隙應(ying)(ying)密封(用非(fei)金屬柔性材料充填)。套(tao)管(guan)的(de)直徑應(ying)(ying)大(da)于管(guan)道(dao)(dao)(dao)隔(ge)熱層(ceng)的(de)外徑,并不得影響(xiang)管(guan)道(dao)(dao)(dao)的(de)熱位移。管(guan)道(dao)(dao)(dao)上的(de)焊縫不應(ying)(ying)在套(tao)管(guan)內,距(ju)離套(tao)管(guan)端部不應(ying)(ying)小于150mm。套(tao)管(guan)應(ying)(ying)高出樓板、屋頂面50mm。管(guan)道(dao)(dao)(dao)穿(chuan)過(guo)屋頂時(shi)應(ying)(ying)設防(fang)雨(yu)罩(zhao)。管(guan)道(dao)(dao)(dao)不應(ying)(ying)穿(chuan)過(guo)防(fang)火墻或防(fang)爆墻。
(30)布(bu)置(zhi)腐蝕性介質、有毒介質和(he)(he)高壓管(guan)道時,應避免由于法蘭(lan)、螺(luo)紋和(he)(he)填(tian)料密封(feng)等泄漏(lou)而造成對人身和(he)(he)設備的(de)危害。易(yi)泄漏(lou)部位應避免位于人行(xing)通道或機泵上方,否則應設安全防護,見圖1.14。
(31)有隔熱(re)層的(de)(de)管(guan)(guan)道,在管(guan)(guan)墩、管(guan)(guan)架處應(ying)設管(guan)(guan)托。無隔熱(re)層的(de)(de)管(guan)(guan)道,如(ru)無要求,可不(bu)設管(guan)(guan)托。當隔熱(re)層厚度小于(yu)或等于(yu)80mm時(shi),選(xuan)用高100mm的(de)(de)管(guan)(guan)托;隔熱(re)層厚度大(da)(da)于(yu)80mm時(shi),選(xuan)用高150mm的(de)(de)管(guan)(guan)托;隔熱(re)層厚度大(da)(da)于(yu)130mm時(shi),選(xuan)用高200mm的(de)(de)管(guan)(guan)托;保(bao)冷管(guan)(guan)道應(ying)選(xuan)用保(bao)冷管(guan)(guan)托。
(32)廠區地形高差較大時,全廠性管道(dao)敷設(she)應與地形高差保持(chi)一致,在(zai)適當(dang)位置調整(zheng)管廊標高。管道(dao)的最小坡(po)度宜為2‰。管道(dao)變坡(po)點宜設(she)在(zai)轉彎處或固(gu)定點附(fu)近。
(33)對(dui)于跨越(yue)、穿(chuan)越(yue)廠(chang)區內鐵路和道路的管道,在(zai)其跨越(yue)段或穿(chuan)越(yue)段上不得裝設閥門(men)、金屬波紋管補償器和法(fa)蘭(lan)、螺紋接(jie)頭(tou)等管道組成件。
(34)有熱(re)位移的埋地管(guan)道(dao),在管(guan)道(dao)強度允許(xu)的條件下可設置擋墩(dun),否則應采取(qu)熱(re)補償(chang)措施(shi)。
(35)安全噴淋洗(xi)眼器應根據腐蝕(shi)性介質(zhi)或有毒介質(zhi)的性質(zhi)、操(cao)作特點(dian)和(he)防護要(yao)求等設置,其服務半徑的范圍不(bu)應大于15m。
(36)軟管站應(ying)根據需要設置(zhi),站內可包括蒸(zheng)汽、新鮮水、裝置(zhi)空氣和氮氣,其服(fu)務半徑的范圍宜為15~20m。
軟(ruan)管站一般是為了吹掃、置換(huan)或檢修等需(xu)要設置,由管道、閥門、軟(ruan)管接(jie)頭、軟(ruan)管及(ji)軟(ruan)管架等組(zu)成。根(gen)據需(xu)要可由蒸汽、新鮮水、裝(zhuang)置空氣、氮氣等1~4種(zhong)介質組(zu)成。
(37)非金屬管(guan)道(dao)和非金屬襯里(li)管(guan)道(dao)
①. 對于(yu)塑料(liao)(liao)管(guan)(guan)(guan)道(dao)和塑料(liao)(liao)襯里、橡膠襯里管(guan)(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)設計。應(ying)(ying)根據非(fei)金屬管(guan)(guan)(guan)道(dao)具有強(qiang)度(du)和剛度(du)低、線脹系數大、易老化(hua)等弱點,管(guan)(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)布置(zhi)應(ying)(ying)滿(man)足下列要求:管(guan)(guan)(guan)架(jia)的(de)(de)支承方式(shi)及管(guan)(guan)(guan)架(jia)的(de)(de)間距,應(ying)(ying)能滿(man)足管(guan)(guan)(guan)道(dao)對強(qiang)度(du)和剛度(du)條件的(de)(de)要求,一般取(qu)二(er)者中小者作為最大管(guan)(guan)(guan)架(jia)間距;管(guan)(guan)(guan)道(dao)應(ying)(ying)有足夠的(de)(de)柔性或有效的(de)(de)熱(re)補償措施(shi),以防(fang)因膨脹(或收縮)或管(guan)(guan)(guan)架(jia)和管(guan)(guan)(guan)端的(de)(de)位移造成泄漏或損(sun)壞;管(guan)(guan)(guan)道(dao)應(ying)(ying)采取(qu)有效的(de)(de)防(fang)靜(jing)電措施(shi);露(lu)天敷設的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)道(dao),應(ying)(ying)有防(fang)老化(hua)措施(shi);在有火(huo)災危險(xian)的(de)(de)區域內,應(ying)(ying)為其設置(zhi)適當的(de)(de)安全(quan)防(fang)護(hu)措施(shi)。
②. 非(fei)金屬襯(chen)里(li)管(guan)(guan)(guan)道的(de)布置應(ying)(ying)滿足下(xia)列(lie)要求(qiu):應(ying)(ying)特(te)別(bie)注意非(fei)金屬材料的(de)特(te)性與金屬材料之間的(de)差(cha)異,使膨脹(或收縮)及其(qi)他位移產生的(de)應(ying)(ying)力降到最小;每一根管(guan)(guan)(guan)線都應(ying)(ying)在三維坐標(biao)系的(de)至少一個方(fang)向上(shang)設置一個尺寸調整管(guan)(guan)(guan)段,以保證安裝(zhuang)準確;非(fei)金屬襯(chen)里(li)管(guan)(guan)(guan)不(bu)宜用于真(zhen)空(kong)管(guan)(guan)(guan)道。
(38)管(guan)道布(bu)置(zhi)的安全措施
①. 消防與防護(hu)
對于(yu)直接排(pai)放(fang)(fang)到大氣(qi)中去的(de)溫度高于(yu)物料自燃溫度的(de)烴類氣(qi)體(ti)泄放(fang)(fang)閥(fa)出口(kou)管道,應設(she)置滅火(huo)(huo)用的(de)蒸汽或氮氣(qi)管道,并由地面上控制。烴類液體(ti)儲(chu)罐(guan)外應設(she)置水噴淋的(de)防火(huo)(huo)措施,閥(fa)門應設(she)在火(huo)(huo)災時(shi)可接近的(de)地方。
②. 事故應(ying)急設施
在(zai)輸送酸性、堿性及(ji)有害介質的(de)(de)(de)各(ge)種管道和設備(bei)附(fu)近應配備(bei)專(zhuan)用的(de)(de)(de)洗眼和淋浴設施(shi),該設施(shi)應布置(zhi)在(zai)使(shi)用方便(bian)的(de)(de)(de)地方,還要考慮淋浴器(qi)的(de)(de)(de)安裝高度,使(shi)水(shui)能(neng)從頭上噴淋。在(zai)寒冷(leng)地區戶外使(shi)用時,應對(dui)該設施(shi)采取防(fang)凍(dong)措施(shi)。
③. 防靜電
對輸(shu)送有靜電(dian)(dian)危害的(de)介(jie)質(zhi)的(de)管道,必須(xu)考慮(lv)靜電(dian)(dian)接(jie)地(di)措施,應符合(he)所執行(xing)項目的(de)防(fang)止靜電(dian)(dian)事故規定。