管道布置設計要求

需要遵守的國家和行業(yè)法律法規(guī)、設計標準和程序

工程設計統(tǒng)一規(guī)定

工藝流程（系統(tǒng)）圖

設備布置

設備表、設備圖

相關專業(yè)設計條件（總平面地形圖、廠房建筑圖、電纜、給排水專業(yè)管道布置圖等）

管道布置設計的通用標準、法規(guī)和規(guī)范

《工業(yè)金屬管道設計規(guī)范》（GB50316-2000）

《工業(yè)設備及管道保溫工程設計規(guī)范》（GB50264-2013）

《石油化工企業(yè)消防設計規(guī)范》（GB50160-2008）2018年修訂

《建筑設計防火規(guī)范》（GB50016-2014）

《毒物職業(yè)接觸危險度分級》（GBZ230-2010）

《城市燃氣設計規(guī)范》（GB50028-2006）

《城市供熱管網(wǎng)設計規(guī)范》（CJJ34-2002）

《城市直埋供熱管道工程設計規(guī)范》（CJJ/T81-98）

《小型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》（GB50049-2011）

《火力發(fā)電廠設計技術規(guī)范》（DL5000-2000）

《火電廠汽水管道設計技術規(guī)程》（DL/T5054-96）

《火力發(fā)電廠保溫涂料設計規(guī)程》（DL/T5072-2007）

《火力發(fā)電廠化學設計技術規(guī)程》（DL/T5068-2006）

《燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠設計規(guī)程》（DL/T5174-2003）

《鍋爐房設計規(guī)范》（GB50041-2008）

《生產(chǎn)性加油站設計規(guī)范》（GB50195-2013）

《壓縮空氣站設計規(guī)范》（GBJ29-2014）

《氧氣站設計規(guī)范》（GBJ50030-2013）

《氫氧站設計規(guī)范》（GB50177-2005）

《乙炔站設計規(guī)范》（GB50031-91）2007年版

《石油化工金屬管道布置設計規(guī)范》（SH3012-2011）

《燃氣管道工程設計規(guī)范》（GB50251-2003）

《輸油管道工程設計規(guī)范》（GB50253-2014）

《化工企業(yè)靜電接地設計規(guī)程》（HGJ28-90）

室內(nèi)管道布置原則

1、盡量避免管道對室內(nèi)采光的影響，不應妨礙窗戶的開合；

2、不應影響設備的運行和維護（如管道檢查、設備吊裝）；

3、在水平管道穿越較多的地區(qū)，一般根據(jù)管道走向，劃定垂直和水平方向的標高范圍，管道分層布置；

4、熱力管道一般布置在輸油管道之上。當需要布置在輸油管道下方時，應對閥門下方的熱力管道、輸油管道法蘭或可能漏油的地方采取可靠的隔離措施；

5、溝內(nèi)管道應盡量單層布置。采用多層布置時，一般采用小管或高壓管和許多閥門在上面布置；

6、人行通道和旋轉(zhuǎn)設備上方不應布置腐蝕性介質(zhì)管道；

7、B類流體介質(zhì)的管道不得安裝在通風不良的車間、室內(nèi)吊頂內(nèi)或夾層內(nèi)；

8、B類流體介質(zhì)的管道不應布置在高溫管道的旁邊或上方；

室外管網(wǎng)布置原則

1、廠區(qū)管道鋪設應與廠區(qū)道路、建筑物、構(gòu)筑物相協(xié)調(diào)，減少管道、鐵路、公路的交叉；

2、大口徑管道應靠近管架立柱布置；

3、需要設置“π”型補償器的高溫管道應靠近立柱布置；

4、管架上層應布置熱管、儀表和電纜橋架，下層應布置工藝管和腐蝕性介質(zhì)管；

5、管架上的管路設計應預留10-20%的余量；

6、B類流體介質(zhì)管道與電纜、氧氣管道平行或交叉敷設時，凈距應符合規(guī)范要求；

7、B類流體介質(zhì)不得通過與其無關的建筑物；

8、密度高于環(huán)境空氣的B級燃氣管道，當有法蘭、螺紋連接或填料結(jié)構(gòu)時，不應靠近建筑物的門窗敷設；

9、公路、鐵路以上管道上不得有閥門、法蘭、螺紋接頭、帶填料的補償器等可能泄漏的部件；

10、管廊各層間距及管道凈距應滿足安裝和運行要求；

11、蒸汽管道或可凝性氣體管道，支管應從主管上方接，蒸汽冷凝管應接在回收主管上方。

管道的熱補償

一些壓力管道輸送的介質(zhì)往往具有高溫高壓的特點或由于工作環(huán)境溫度的變化，造成金屬材料的熱脹冷縮，管道布置的設計應充分考慮吸收熱位移。一旦布置不當，會導致管道某些部位的熱應力過大而損壞或?qū)χЪ茉斐蛇^大的推力而影響管道。支架的安全，進而影響管道系統(tǒng)的正常運行。

示例：圖為工廠中連接兩臺換熱器的管道。工作壓力P=4.0MPa，工作溫度t=316，管道外徑φ219，換熱器中心距2.1m，水平管中心連接在中間。2m外，A處有減速器DN200/DN150

工況：減速機與法蘭連接處的焊縫有很多裂紋。

原因分析：由于設備布置太近，中間管短，管徑大，柔韌性差，吸收熱膨脹變形能力小。對管道系統(tǒng)進行柔性分析后，A受到較大的橫向推力和推力力矩。

措施：由于場地的限制，無法改變管子的長度，只好改變管子的直徑，將異徑管接頭從A移到B，管子的外徑管材AB由219mm減小到159mm，提高了管材的柔韌性，同時異徑管與管材連接處因形狀突變而產(chǎn)生的應力集中位置也從高應力區(qū)移開到較低的應力區(qū)。這樣，管道的最大應力值下降了，經(jīng)過幾年的生產(chǎn)試驗，取得了滿意的效果。

管道振動：

危害：管道振動是一種普遍現(xiàn)象，劇烈振動會加速裂紋擴展，威脅系統(tǒng)安全。與設備相連的管道，特別是與往復機械相連的管道，振動是不可避免的，但必須控制在一定范圍內(nèi)。

原因：設備的往復運動和振動導致與設備相連的管道（如壓縮機、汽輪機、泵、風機等）發(fā)生振動；容易與介質(zhì)脈動或壓力波動產(chǎn)生共振（如活塞式壓縮機、介質(zhì)流向變化或工況變化等）；不穩(wěn)定的兩相流（如蒸汽管道排水不暢）、液體撞擊（快速啟閉閥門）、地震、風等都會加劇管道的振動。

預防措施：

防止設備振動的傳遞，例如接頭處的軟接頭

增加緩沖罐，保證介質(zhì)的穩(wěn)定性；例如：與壓縮機連接的管路減少管路彎頭，適當增加管路支架以增加穩(wěn)定性；

保證安裝坡度，增加排水，避免兩相流，防止水震。

管道支架和組件安全布置

支架（座椅）安全

支架（座）主要起支撐重量、穩(wěn)定管道系統(tǒng)、限制管道位移（自由度）、防止沖擊等作用。因此，管道布置設計應根據(jù)輸送介質(zhì)的種類、特點和安全要求合理布置，正確選擇結(jié)構(gòu)合適的支吊架，以改善管道的應力分布，保證管道的安全運行。管道。支吊架的設計可根據(jù)管道設計計算、結(jié)構(gòu)強度設計軟件確定或根據(jù)相關設計手冊進行選擇。

管道組件的質(zhì)量和布局安全

管道部件包括管道、三通、彎頭、異徑管、閥門、法蘭、墊片、過濾器、補償器等。選擇和設計要求在管道材料部分進行了描述。這里只介紹管件布置時應考慮的事項。

管道構(gòu)件布置原則：應盡量布置在變形小、應力低的部位。