管道布置設計要求

需要遵守的國家和行業(yè)法律法規、設計標準和程序

工程設計統一規定

工藝流程（系統）圖

設備布置

設備表、設備圖

相關(guān)專(zhuān)業(yè)設計條件（總平面地形圖、廠(chǎng)房建筑圖、電纜、給排水專(zhuān)業(yè)管道布置圖等）

管道布置設計的通用標準、法規和規范

《工業(yè)金屬管道設計規范》（GB50316-2000）

《工業(yè)設備及管道保溫工程設計規范》（GB50264-2013）

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

《建筑設計防火規范》（GB50016-2014）

《毒物職業(yè)接觸危險度分級》（GBZ230-2010）

《城市燃氣設計規范》（GB50028-2006）

《城市供熱管網(wǎng)設計規范》（CJJ34-2002）

《城市直埋供熱管道工程設計規范》（CJJ/T81-98）

《小型火力發(fā)電廠(chǎng)設計規范》（GB50049-2011）

《火力發(fā)電廠(chǎng)設計技術(shù)規范》（DL5000-2000）

《火電廠(chǎng)汽水管道設計技術(shù)規程》（DL/T5054-96）

《火力發(fā)電廠(chǎng)保溫涂料設計規程》（DL/T5072-2007）

《火力發(fā)電廠(chǎng)化學(xué)設計技術(shù)規程》（DL/T5068-2006）

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

《鍋爐房設計規范》（GB50041-2008）

《生產(chǎn)性加油站設計規范》（GB50195-2013）

《壓縮空氣站設計規范》（GBJ29-2014）

《氧氣站設計規范》（GBJ50030-2013）

《氫氧站設計規范》（GB50177-2005）

《乙炔站設計規范》（GB50031-91）2007年版

《石油化工金屬管道布置設計規范》（SH3012-2011）

《燃氣管道工程設計規范》（GB50251-2003）

《輸油管道工程設計規范》（GB50253-2014）

《化工企業(yè)靜電接地設計規程》（HGJ28-90）

室內管道布置原則

1、盡量避免管道對室內采光的影響，不應妨礙窗戶(hù)的開(kāi)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，一般根據管道走向，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(shí)，應對閥門(mén)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、溝內管道應盡量單層布置。采用多層布置時(shí)，一般采用小管或高壓管和許多閥門(mén)在上面布置；

6、人行通道和旋轉設備上方不應布置腐蝕性介質(zhì)管道；

7、B類(lèi)流體介質(zhì)的管道不得安裝在通風(fēng)不良的車(chē)間、室內吊頂內或夾層內；

8、B類(lèi)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(chǎng)區管道鋪設應與廠(chǎng)區道路、建筑物、構筑物相協(xié)調，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(lèi)流體介質(zhì)管道與電纜、氧氣管道平行或交叉敷設時(shí)，凈距應符合規范要求；

7、B類(lèi)流體介質(zhì)不得通過(guò)與其無(wú)關(guān)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、螺紋連接或填料結構時(shí)，不應靠近建筑物的門(mén)窗敷設；

9、公路、鐵路以上管道上不得有閥門(mén)、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(mǎn)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(diǎn)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(huì )導致管道某些部位的熱應力過(guò)大而損壞或對支架造成過(guò)大的推力而影響管道。支架的安全，進(jìn)而影響管道系統的正常運行。

示例：圖為工廠(chǎng)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。對管道系統進(jìn)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(chǎng)地的限制，無(wú)法改變管子的長(cháng)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(shí)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移開(kāi)到較低的應力區。這樣，管道的最大應力值下降了，經(jīng)過(guò)幾年的生產(chǎn)試驗，取得了滿(mǎn)意的效果。

管道振動(dòng)：

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

原因：設備的往復運動(dòng)和振動(dòng)導致與設備相連的管道（如壓縮機、汽輪機、泵、風(fēng)機等）發(fā)生振動(dòng)；容易與介質(zhì)脈動(dòng)或壓力波動(dòng)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）；不穩定的兩相流（如蒸汽管道排水不暢）、液體撞擊（快速啟閉閥門(mén)）、地震、風(fēng)等都會(huì )加劇管道的振動(dòng)。

預防措施：

防止設備振動(dòng)的傳遞，例如接頭處的軟接頭

增加緩沖罐，保證介質(zhì)的穩定性；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、穩定管道系統、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輸送介質(zhì)的種類(lèi)、特點(diǎn)和安全要求合理布置，正確選擇結構合適的支吊架，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管道設計計算、結構強度設計軟件確定或根據相關(guān)設計手冊進(jìn)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(mén)、法蘭、墊片、過(guò)濾器、補償器等。選擇和設計要求在管道材料部分進(jìn)行了描述。這里只介紹管件布置時(shí)應考慮的事項。

管道構件布置原則：應盡量布置在變形小、應力低的部位。