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1、第八章管道布置设计及配管图化工厂中，设备之间的连接，物料、蒸汽、水气体的输送都要用到各种管径材质不同的管道，管在道纵横、交叉重叠排列，长途管路几公里以上，管道费用占总投资的15%20%因此化工管路安装设计是化工设计中重要组成部分，是管道安装文件。是根据流程图和设备布置图进行设计的。8.1管路设计包含的内容：(1)管子管间和阀门的选择(2)管路布置设计(3)管路保温设计(4)管路支架配置(热管路要计算)(5)管路的热补偿设计(6)编制管道安装材料表(7)图纸文件(施工图阶段)a.管道布置平立面图，单向视图b.管段图：也叫三维图视图或单线图，它是一段管道的立体图样。c.管架和非标管件图。由管段表：
2、按管子序号列出管子的规格、材质、长度、管件、阀门的名称型号、规格和数量，管道的试压、涂色和保温防腐要求。e.管架安装示意图。f.综合材料表(包括工艺的所有材料)。g.设备管方位图。8.1.1管道、管件及管架8.1.1.1管道确定(1)压力等级：比操作压大广2个压力等级。(2)材质：介质的腐蚀性、毒性、温度、压力等。B-碳钢E-不锈钢、D-合金、F-有色金属A-铸铁、G-非金属（3）法兰的密封面平面：一般性质FF-全平面RF一突面凹凸面：易燃易爆MFM梯槽面：剧毒TG（4）管道壁厚：E=Pd20%+pt壁厚mmP管内压力Mpad管外径mmti一一操作温度下的设计压力Mpa1）铸铁管:给水总管、埋
3、地水管、煤气管、污水管道2）硅铁管：0.25MPa腐蚀介质3）水煤气管：镀锌钢管：水、煤气、PA,真空、LS等低压无腐蚀物料。（镀锌的称为白铁管，不镀锌的称为黑铁管。）1/8”,1/4,3/8,1/4,3/4,1,2,3等4）无缝钢管：应用广泛，输送易燃易爆、有压力的物料，强度好、质地均匀。5）有色金属管：a.铜管：换热器、低温管道、仪表管道。b.铝管：浓硝酸、醋酸等。6）非金属管：（耐腐蚀管）a.陶瓷管：0.2MpaT150C腐蚀介质（氢氟酸除外）b.玻璃管：T：-30C150CT80oC（防止骤变）c.PVC管（聚氯乙烯）0.25MpaT60Cd.ABS管：P1.0MpaT120oCe.橡
4、胶管：耐酸碱、抗腐蚀性好、有弹性、可任意弯曲，一般用作临时性管道。（铠装软管6.4Mpa）f.内衬管：内衬玻璃、搪瓷、玻璃钢8.1.2管道计算D最经济管径的选择:管道投资费用与克服管道阻力所消耗动力有关。管径Dt-投资费用tf动力消耗Nl管径Dl投资费用I一动力消耗Nt长管道：大管径应根据经济管径选择短管道：小管径根据经验决定也可进行图解：见表8-3、图8-1也可用计算近似估算：碳钢管:D 最佳二282 Wo.G流量一 kg/s。密度一kg/nP不锈钢管：D最佳=226G203$D最佳mm例题81求Hel气体，5atm,15,流量G=7000kgh（1atm,0,HCI气体体积22.4m3km
5、ol）操作状态下的密度：P_p RTo _ _M RTO 一RT1 一 RTi36.5X5X27322.4X1X288= 7.72kgm3Dt120C工作压力低于公称压力不同温度下工作压力与公称压力的关系见表8-1P295b.公称直径：既不是外径也不是内径，而是与之相近的数c.常用管壁厚：插手侧，也可计算。（通过管子的许用应力计算）碳钢：20#:-20C475C10#:-40C375C16MnRn：-40C475C18X325X332X338X345X3.5DN15DN20DN25DN32DN4057X3.576X489X4108X4133X4DN50DN65DN80DNlOODN125159
6、X4.5219X6273X8325X8379X9DN150DN200DN250DN300DN350见表84,5,6,4）管压降计算：化工原理第一章讲过管路热应力计算：工程软件，也可手算。8.1.3阀门分2类：切断阀调节阀（一）常用阀1）旋塞阀优点：结构简单，关开迅速，阻力小，可输送悬浮颗粒液体,缺点：不能调节，不得用于整齐、高温液体。2）球阀：优点：易操作，易调节。缺点：不得输送含结晶和悬浮液体。3）闸阀：优点：同上，但一般用于大管径缺点：同上。4）隔膜法：优点：密封性好，阻力小，用于输送悬浮液或腐蚀性液体。缺点：不适用于有机溶剂和强氧化介质。5）止回阀、底阀：也叫单向阀，用于清净介质。升降是
7、：阻漏性好，但阻力大。H41H-16卧式，用于水平管道H42H-16立式，用于垂直管道。旋启式：可任意安装在水平、垂直、倾斜路上。6）安全阀：根据介质压力能自动开启阀的阀门，能使设备自动泄压而防止设备超压。重要的地方装两个。a.杠杆式：可靠，高温时使用，安装时需保持阀盘轴线的垂直。b.弹簧式：精巧，可任意安装。但需经常校验。7）截止阀：优点：比闸阀调节性好，简单便宜。缺点：不适用于粘度大，含颗粒，易沉淀的介质。不宜作放空，低压、真空系统阀，因密封性差。8）蝶阀：小、轻、开启快，具有调节性，适合制成大口径阀，（大于100DN）法兰对夹。D:4（T2000mm9）减压阀：能自动的将高压流体按工艺要
8、求减为低压流体，常用于加压水蒸气和压缩空气管路上。（二）阀门的型号和标志附体材料公称压力一封底座或衬里材料结构型式 管道联接方式 阀门类型闸阀Z旋塞阀X截止阀J球阀Q安全阀A蝶阀D节流阀L减压阀J止回阀H阀门类型代号用汉语拼音字母表示。连接形式代号用阿拉伯数字内螺纹1外螺纹2法兰4焊接6对夹7卡箍8卡套90结构形式代号用阿拉伯数字每一种阀都有自己的结构代号：如：止回阀一升降式一浮球式O、多瓣式1、离式2旋启式-*单瓣式4、多瓣式5、双瓣式6闸阀：明杆楔式一单闸板1明杆平行式一双闸板2截止阀：一直通式1角式2m阀座密封面或衬里材料代号用汉语拼音表示如：N 尼龙塑料T 铜合金Hf合金钢Cf唐瓷X
9、一软橡胶B一衬胶回公称压力Kgcm2 or MpaBf巴氏合金Ff氟塑料Wf由阀体直接加工的阀座密 封面。D -搪瓷比工作压力大一级或二级。执行试验压力、工作压力规定、工称压力规定。回阀体材料!Crl8Ni9Ti-P一不锈钢lCrl8Nil2Mo2Ti-*R合金ZG25II-C一铸钢H62-Tf铜TA2-Ti-钛材Q一球墨铸铁Eg：JllT-16J41H25Q41F25CZ41H-16CD71X16Z41W-40PX17W-10Z41Y160PY43H-40BZ41H-16C（带保温套闸阀）8. 1.4管道连接1）焊接：所有压力管道都应尽量考虑焊接，D32m电焊D32mm气焊2）承插焊：密封性
10、要求高的，施工方便3）法兰焊接：用于大管径，密封性要求高的管子连接，也适于玻璃、塑料、阀件与管道或设备的连接。便于安装与检修。4）螺纹连接一般用于W50mm,P0.IMpa,T100C5）承插连接：适用于水泥管、塑料管、玻璃管等。6）卡套连接：用于50mm金属管、或非金属管、拆卸方便，一般用于仪表、控制系统。7）卡箍套：适用于金属与非金属管连接。9. 1.5管件与管架（1）管件：活结头、螺纹短节、丝堵、管接口、三通、四通异径管：同心、不同心弯头：9045018OoR：1.5D,2D,4D选用标准件。（2）管架：类别：固定架、导向架、滑动架、吊架、弹簧吊架、弹簧支架等。表示方法：管架安装示意图：
11、化工部有统一规定，将型号注明即可，非标要画详图支架间距：按规定（见设计手册）或计算8.2.管路布置设计应考虑的问题8.2.1物料因素D有腐蚀性物料管道应布置在平列管道的下方或外侧，易燃易爆有毒和有腐蚀性的物料管道不应敷设在生活间、楼梯间、走廊处，应配置安全阀、防爆膜、阻火器、水封等防火防爆措施,放空管应引至室外指定地点或高出屋面2米以上排放。2）冷热管尽量分开布置，分不开时，热管在上，冷管在下。3）真空管线应尽量短，减小阻力，达到更大真空度。4）管道应力：自然补偿，波纹补偿器5）坡度及管间距8.2.2施工操作及维修D支管多的管道应布置在并列管的外侧，引支管时，气相管从上方引出，也向管从下方引出
12、。2）管道应集中架空布置。尽量走直线，不挡窗。9.2.3安全生产D阀门要布置在便于操作的部位。操作频繁的阀应按顺序排列。容易开错且会引起事故的阀门应拉大距离。并涂上不同颜色2）管道与阀门的重量不应考虑支撑在设备上。3）地上管路通过有负荷地区，应加保护措施。8.2.4其它因素1）距离较近的两设备之间，管道不宜直连，因垫片不宜配准，建议采用4590弯接。2）不锈钢与碳钢不宜直接接触，以防电话学腐蚀。3）穿楼板、墙时，应安装套管，套管应高出楼板表面50mm。4）管道布置中应照应到电气专业及电控专业的电缆桥架,暖管道等。8.2.5保温工程D目的：根据生产过程工艺条件要求，或为了减少热量、冷量损失、或为
13、了改善操作环境、或为防止人员烫伤。2）保温范围凡表面温度高于120C管道。保冷，低于空气露点温度。输送易凝、易结晶介质管线，采用蒸汽伴热，加套管伴热等。受环境影响，可能使管道介质汽化而影响生产者。保温材料的性质要求；a.导热系数小，绝热性能好b.物理化学性能稳定，吸湿率小c.容重小，机械强度高d.价格低，易于就地取材e.施工方便3）保温厚度的选用：计算法，图解法。查看厂家样本，选用厂家推荐的公式常参保温材料：保温管壳，保温涂料。见保温设计手册8.3管道布置图管道布置图所包含的图纸资料：D管路布置图（平、立、视图）2）蒸汽系统管道布置图（对于复杂工程，在一张图上表示不清楚的）3）单线图（空视图）4）管架图5）管件图我们主要讲，平面图、单线图（管段图）8.3.1作用及内容：它是车间管道施工安装的依据,是在设备布置图上添加管路、阀件、管件、管架、仪表控制点等。制图依据：1）带控制点工艺流程图2）设备布置图3）设备图4）土建图5）电气、自控等专业的有关图纸及图样。对管道做出适合工厂操作要求的合理的布置设计。并绘制出管路布置图。8. 3.2绘制管
