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1、管道设计,第九节 车间布置与管道设计,第二部分,一、管道布置设计的任务和要求,1、设计任务(1)确定车间(装置)中各个设备的管口方位和与之相连接的管段的接口位置。(2)确定管道的安装连接、铺设和支承方式。,(3)确定各管段（包括管道、管件、阀门及控制仪表）在空间的位置。(4)画出管道布置图，表示出车间所有管道在平面、立面的空间位置，作为管道安装的依据。(5)编制管道综合材料表，包括管道、管件、阀门、型钢等的材质、规格和数量。,2、设计要求,(1)符合工艺流程的需要，满足生产要求；(2)便于操作管理，保证安全生产；(3)便于管道的安装和维护；(4)整齐美观，节约材料和投资。,3、最终成品,说明书
2、管道布置图平面图竖面图剖视图管段图材料表,以上设计内容都在施工图设计文件(说明书)中表现出来，主要有下列图、表；管道布置图：有管道布置平面、竖面和剖视图（或向视图）管段图表示一段管段在空间的位置，也叫空视图或单线图，它是一段管道的立体图样。管架和非标准管件图。管段表管段表按管段列出管道的材料、规格尺寸和长度,管件、阀件的名称、型号、规格和数量，以及管道试压、涂色和保温要求管架表：列出标准和非标准管架的编号、标准号、名称和数量综合材料表包括管道安装材料和管架材料；设备支架材料、保温防腐材料。设备管口方位图（最终）。,二、考虑因素：,1.物料因素(1)输送易燃、易爆、有毒及有腐蚀性的物料管道不得铺
3、设在生活间、楼梯、走廊和门等处，这些管道上还应设置安全阀、防爆膜、阻火器和水封等防火防爆装置，并应将放空管引至指定地点或高过屋面2m以上。(2)有腐蚀性物料的管道，不得铺设在通道上空和并列管线的上方或内侧。,(3)管道铺设时应有一定的坡度，坡度方向一般是沿物流的方向，坡度一般为1/100 5/1000。粘度小的液体物料管道可取5/1000左右，含固体的物料管道可取1/100左右。(4）真空和离心泵管道应尽量短，尽量减少弯头和阀门，以降低阻力，尽可能不设设备。,（5）气体和易流动的物料的设计坡度为0.003-0.005，粘度较大或含固体结晶的物料，坡度大于等于0.01。（6）对使用温度大于100
4、和管径大于DN50的管道要进行热应力计算，并采用相应的补偿措施，如：弯头的自然补偿、型补偿器、型补偿器、波型补偿器和填函式补偿器。,2、常用公称压力等级,PN（Mpa）:1.6、2.5、4、6.4、10、16、20,3、管道材质,铸铁：下水道、污水管、低压场合碳素：各种无缝钢管，最常用，换热器低合金：16Mn合金钢：不锈钢（304，304L，316，316L）铜及其合金：黄铜、紫铜、铜镍合金（蒙乃尔）,铅：硫酸铝：浓硝酸、醋酸、甲酸、硫化氢、CO2钛：顺酐、醋酸橡胶：塑料：PVC，PP石棉水泥玻璃陶瓷：玻璃钢：环氧树脂衬里：橡胶、钢塑、涂塑,3、考虑施工、操作及维修,(1)管道应尽量集中布置在
5、公用管架上，平行走直线，少拐弯，少交叉，不妨碍门窗开启和设备、阀门及管件的安装维修，并列管道的阀门应尽量错开排列。(2)支管多的管道应布置在并行管线的外侧，引出支管时，气体管道应从上方引出，液体管道应从下方引出。,（3）管道应尽量沿墙面铺设，或布置在固定在墙上的管架上，管道与墙面之间的距离以能容纳管件、阀门及方便安装维修为原则。（4）阀门和仪表的安装高度主要考虑操作的方便和安全，下列的数据可供参考。阀 门：1.21.6m 安全阀：2.2m取样阀：1m左右 压力计：1.41.6m,4、安全生产,(1)架空管道与地面的距离除符合工艺要求外，还应便于操作和检修。管道跨越通道时，最低点离地：通过人行道
6、时不小于 2m；通过公路时不小于 4.5m；通过厂区主要交通干线时离地5m；通过铁路时不小于 6m。,(2)直接埋地或管沟中铺设的管道通过道路时应加套管等加以保护。(3)为了防止介质在管内流动产生静电聚集而发生危险，易燃、易爆介质的管道应采取接地措施，以保证安全生产。(4）长距离输送蒸汽或其他热物料的管道，应考虑热补偿问题，如在两个固定支架之间设置补偿器和滑动支架。,（5）输送有毒或有腐蚀性介质的管道，不得在人行道上空设置阀件、伸缩器、法兰等，以免管道泄露时发生事故。（6）输送易燃、易爆介质的管道，一般应设有防火安全装置和防爆安全装置如安全阀、防爆膜、阻火器、水封等。此类管道不得敷设在生活间，
7、楼梯间和走廊等处。易燃易爆和有毒介质的放空管应引至高出邻近建筑物处。,5、其他因素(1)管道与阀门一般不宜直接支承在设备上。(2)距离较近的两设备间不应直连，应用45o或90o弯接。(3)管道布置时应兼顾电缆、照明、仪表及采暖通风等其他非工艺管道的布置。,三、管道布置图（管道安装图、配管图）,设计依据控制点工艺流程图设备布置图设备装配图土建、自控、电气等专业的有关图样、资料它是车间内部管道安装施工的依据,1、管道平面布置图的内容,一组视图尺寸和标注 分区简图 方位标(设计北箭头)标题栏,2、管道及附件的常用画法,（1）管道 主要物料管道采用粗实线单线画出，其它管道用中粗实线画出。大直径或重要管
8、道，可用中粗实线双线绘制。,管道的表示方法,管道转折的表示方法,重叠管道,（2）管件,管道中的短管、弯头、三通、异径管、法兰、盲板等管道附件，简称管件。,（3）阀门 管道中阀门的规定符号与工艺流程图的画法相同。,（4）控制点,管道上的仪表控制点表示方法与PID的画法相同。,（5）支架,三、管道布置图的表达方法,1.分区、图线、比例和图幅 当画图区域较大而图幅有限时，管道布置图可采用竖向剖割法来分部画图，多层厂房一律采用竖向剖分横向切割法来分层画图。,管道平面布置图一般用1:25的比例。当仅有大管道大设备时，可用1:50的比例。若需绘制剖视图，其绘图比例应与管道平面布置图一致。图纸幅面采用A1号
9、标准图纸。,2.视图的配置与画法,一般只画管道和设备的平面布置图。立面图和剖面图不需标注尺寸，只需注标高。,（1）管道平面布置图,当厂房为多层建筑时，需按楼层或标高分别绘制各层平面图。在各层平面图的下方注明其相应的标高。如0.000平面图。若各层平面的绘图范围较大而图幅有限时，可将各层平面上的管道布置情况分区绘制。,管道平面布置图应按比例画出全部容器、换热器、工业炉、机泵、特殊设备、有关管道、平台、梯子、建筑物和构筑物的外形、电缆托架、电缆沟、仪表电缆和管道托架等。,用细线按比例画出全部设备外形轮廓，画出设备上连接管口位置或非定型设备。另外，还应画出设备的基础支架。简单设备的外形轮廓可画得更简
10、略。复杂机械可按需要画出全部外形轮廓或只画出与配管有关的局部外形。不同标高的多排管廊，也须将每一层分开画。,水平沿墙排列原则：,大管道靠墙，小管道在外边(即大管道靠近支撑承重点);常温管道靠墙，热管道在外；不经常检修的管道靠墙，检修频繁的管道在外高压介质管道靠墙，低压介质管道在外。,（2）立面剖视图,当在平面图上不能表达高度方向的管道布置情况时，可在平面图适当部位垂直剖切后绘出立面剖视图(立面图或剖面图)。可把立面图或剖视图包括在管道平面布置图中，也可绘在单独的图纸上。立面剖视图要按比例画，不需要标注尺寸，在平面图上必须标注剖切位置。在剖视图的下方应注明相应的剖视图名称。如“AA”、“B一B”
11、、或“11”、“22”、或“II”、“一”、等。,管道垂直面排列的基本原则,热介质管道在上，冷介质管道在下无腐蚀的管道在上，有腐蚀的管道在下小管道支承在大管道上方或吊在大管道下方；气体管道在上，液体管道在下；,不经常检修的管道在上，检修频繁的管道在下高压介质管道在上，低压介质管道在下；保温管道在上，不保温管道在下；金属管道在上，非金属管道在下。,（3）管道空视图（管段图）,表达一段管道及其所附管件、阀门、控制点等布置情况的立体图样。管道空视图按正等轴测投影绘制。它立体感强，图面清晰、美观，便于阅读，利于施工，为了加快管道安装进度，同时又保证施工质量，大型管道和比较复杂的管道，必须实行工厂预制化
12、。,空视图的内容,（1）图形 用正等轴测投影画出管段及其所附管件、阀门、控制点等等图形、符号。（2）标注 注出管段编号、标高、管段所连接设备的位号及其管口号(或其它管段的编号)和安装尺寸等。（3）方向标 表示安装方位的基准，北(N)向与管道布置图上的方向标的北向致。（4）材料表 列表说明管段所需要的材料、尺寸、规格、数量等。（5）标题栏 表示图名、图号、比例、设计阶段、签名及日期等。,管道空视图可不按比例，但大小和位置要相对协调。管道平面布置图是绘制管道空视图的依据，有两种绘制范围。一种是在管道平面图上的一个大区域的很多管道，按一定比例绘制在一张图上，这种方法图面大、内容多，表达粗糙，不适合工
13、厂预制管道的要求，但表达整个区域管道直观性强，可代替模型设计。,另一种是将管道平面图上的一根管道或一根主管道加上少数分支管道，不按比例绘在一张图上，这种方法图面小，内容少，表达细致，适合于工厂预制。但管道复杂的化工厂装置需要有模型设计。,一般每张管道空视图上只能绘制一条在一个“区域”内的管道；对于复杂的管段，可利用法兰或焊接点作为适当的自然点断开，分别绘制几张管段图，但需用一个图号注明页数。对于比较简单的物料和材质均相同的几个管段，也可画在一张图纸上，分别注出管段号。若在一个区域内，有规格、尺寸、形状相同的管道，而它们某些不同点可以列表表示的，也应画在一张图纸上。,三、管道布置图的绘制,1、拟
14、定表达方案，确定视图的数量及其配置如果画图区域较大而图幅有限时可采用竖向剖割法来分部画图，并计算管道平面图的张数。多层厂房一律采用竖向剖分横向切割法来分层画图，并计算管道平面布置图的张数。根据需要可只分区画出0.000平面管道布置图，也可画出不同高度管道的平面布置图。,2、绘制管道布置图,(1)管道平面布置图的画法 用细实线画出厂房平面图。即画出建筑物或构筑物的外形和门、窗位置，标注出柱网轴线编号和柱距尺寸。用细实线按比例画出带有管口方位的设备布置图，加注位号及名称。根据管道布置的原则画出管道平面图，并标注管道编号、规格、物料及其流向箭头。在管道平面布置图上根据设计所要求的部位画出管件、管架、
15、阀门、仪表控制点等。标注出厂房的定位轴线、设备定位尺寸、管道定位尺寸，有时在平面布置图上也注出标高尺寸。,（2）管路立面剖视图的画法,画出地平线和设备基础。用细实线按比例画出设备及其管口并加注位号及名称。布置管道、画出管道的立面剖视图，并标注管道的编号、规格、物料及其流向箭头。布置阀门，画出阀门的立面图。注出地面、设备基础、管道和阀门的标高尺寸。,（3）绘制方位标（4）绘制附表及注写说明（5）校核与审定,五、管道布置图的阅读,1.明确视图数量及关系了解平面图的分区情况，了解平面图、立面剖视图的数量及配置情况，在此基础上弄清各立面剖视图在平面图上的剖切位置及各个视图之间的关系，注意管道布置图样的
16、类型、数量、有无管段图及设计模型，有无管件图、管架图等。,2.看懂管道的来龙去脉,(1)根据带控制点的工艺流程图，找到起点设备和终点设备，注意设备的位号及管口。(2)从起点设备开始，按管道编号逐条地辨明走向、转弯和分支情况，并依据管道上标注的物料代号、管径、标高等，对照平面图和立面剖视图的投影关系逐条弄清楚。(3)在弄清管道的起止过程中，找出管件、阀门、控制点、管架等的位置，明确从起点设备到终点设备的管口，中间是如何用管道连接起来形成管道布置的个整体。,3.分析管道位置,在看懂管道走向的基础上，进一步分析定位尺寸。一条管道中间要连接许多管件，这些管件一般不标注定位尺寸。读图时，以建筑定位轴线或地面、设备中心线、设备管口法兰为尺寸基准，在平面图或立面图上查阅管道的水平定位尺寸及安装标高。在阅读过程中，还可参考设备布置图、带控制点的工艺流程图、管段图等，全面了解设备、管路、阀门等管件、控制点的布置情况，确保读图的正确性。,
