管沟管网布置原则

管道布置设计技术规定1管道布置设计基本要求进行管道布置时，应在保证安全、正常生产及操作检修方便的前提下，力求整齐美观，以 创造良好的生产环境。由于化工厂的生产品种繁多，操作条件不同（如高温、高压、真空及低温）同时被输送介 质性质复杂（如易燃、易爆、有毒及腐蚀），因此管道布置设计应根据具体的生产特点，结 合设备布置、建筑物和构筑物情况进行综合考虑。管道布置设计基本要求如下：1.1布置管道时，应对全装置所有管道（包括生产系统管道、辅助系统管道、电缆及电缆、 仪表桥架、采暖通风管道等）全盘规划，统一考虑。1.2为便于安装、检修和操作管理，管道尽量架空敷设，必要时可沿地、埋地或管沟敷设。1.3进行管道布置设计时应避免气袋、口袋和盲肠。1.4管道不应挡门、挡窗，也应尽量避免从电机、配电盘、仪表盘的上方通过。1.5管道的布置不应妨碍设备和管件、阀门的检修，塔及容器的管道不可从人孔的正前方 通过，以免妨碍人孔的开启。1.6管道应平行敷设，在管道应力许可范围内，尽量走直线，少拐弯、交叉，尽量做到配 管整齐美观。1.7在螺纹连接的管道上，应适当配置一些活接头，便于安装、拆卸检修。1.8敷设管道时，其焊缝不得设在支架范围内，焊缝距支、吊架边缘距离一般应大于150 mm。1.9穿墙或楼板处的管道不得有焊缝。1.10管道应尽量集中敷设。在穿墙或楼板时尤其应该注意尽可能的利用设备予留孔，以免 楼面开孔太多。1.11管道敷设应有坡度，坡向一般与介质流动方向一致。管道坡度一般为：蒸气2/10005/1000蒸汽冷凝水3/1000冷冻盐水5/1000压缩空气4/1000真空3/1000清净下水5/1000生产废水1/1000 一般气体及易流动液体5/1000粘度较大的流体可根据情况选择，最大为1/100。1.12保温（冷）的管道应安装在不易溅湿的地方，否则，在保温或保冷层外部应采取防湿 措施。1.13管架上的保温或保冷管道应设管托，不保温管道可直接放在管架上。1.14输送有毒或有腐蚀性介质的管道，不得在人行通道上设置管件、伸缩器、法兰等，以 免管道泄漏时造成人员伤害事故。1.15易燃易爆介质的管道，不得敷在生活间、楼梯间和走廊等处，并应设置防火、防爆安 全装置，如安全阀、爆破板、阻火器、水封等。1.16易燃易爆介质的放空管应设置在经常操作区的下风向，并引至高出临近建筑物的上 方。1.17采用成型无缝管件（弯头、异径管）时，不得直接与平焊法兰焊接（可与对焊法兰直 接焊接），其间要加一段直管段，直管段长度一般不小于其公称直径，最小不小于L20mmo 1.18管道上仪表用的根部元件，在管道安装时一起制作，这样既保证安装质量，又可防止 在管道安装后再焊接根部元件时焊渣落入管道中而影响试车及生产。1.19管道与阀门的重量一般不要支承在设备上，对铝制设备、非金属材料设备、硅铁泵等 设备更应注意。1.20在有吊车的情况，管道的布置应不妨碍吊车工作。1.21管道安装完毕后，应按有关规定进行强度及严密试验，在试压未合格前，焊缝及接头 处不得涂漆及保温。而且在管道试压后、开工前必须用压缩或惰性气体进行吹扫，吹除管道 中的灰渣及其残留物，确保正常运行。2管道敷设方式管道敷设可分为明装和暗设两种方式。在布置管道时，可根据生产的性质，被输送介质的性质以及操作、安装、检修的情况来确 定管道是明装还是暗设。2.1明装沿墙敷设：室内墙壁一般有三个地区可供敷设管道用。窗台下；两窗之间的空隙处；窗的上部与梁的中间地带。但应注意，对于推力和震动大的管道不宜采用这种敷设方式。2.1.2楼板下敷设：这种敷设方式一般要求管道沿主梁敷设，以避免管道吊在楼板上，使 楼板承受集中荷载。对于小直径的管道，如果每个吊架的负荷不超过0.98X103牛顿(100 公斤力)时，可以吊在楼板下。2.1.3靠柱敷设：柱子能承受管道传来的震动与轴向推力，因此靠柱子敷设管道也是适宜 的，特别是对蒸汽、水、压缩空气等辅助管道的总管更为适用。沿设备敷设：一般在较大的钢制设备上敷设，且多为垂直安装。当与设备连接的管道距附近 建筑物的墙或柱较远，而离地面或楼板面又比较高，管道不易固定，而设备又能支承管道的 负荷时，可以沿设备外壁敷设：管道支架可直接焊在设备外壳上。(2) 若设备有衬里或要进行热处理时，则管架应在制作设备外壳时预留搭子，以便在管 道安装时用螺栓来固定管架。上述两种情况都应向设备专业提出条件。2.1.5沿操作平台敷设：与操作平台上的设备连接的管道，一般可沿操作平台旁或平台下 进行敷设，沿钢平台敷设的管道，其管架与钢平台可用焊接或螺栓连接，沿钢筋混凝土操作 平台敷设的管道，其管架应在土建施工时预埋。2.1.6沿地面或楼面敷设：根据设备布置的情况以及为了缩短管道的长度，管道也可沿地 面或楼板面敷设，但应安装在隐蔽的地方，以免挡路或影响操作。管道最低点应比地面或楼 面高100150mm。如管道必须横过通道敷设，则应在通道处设保护装置。但在下述情况 下，管道距地面高度应酌情考虑。(1) 管道上有调节阀组时，应按调节阀组安装规定。(2) 管底有导淋时应适当地提高管道与地面(楼面)的距离。(3) 管道保温时应考虑保温层的厚度。2.2暗设管道暗设一般分为埋地敷设、管沟敷设两种方式。2.2.1埋地敷设：符合下述情况可允许管道直接埋地敷设。（1）输送的介质一般为液体，没有腐蚀性、毒性或爆炸危险，且粘度较小而不易凝结。（2）输送的介质为常温、低压。（3）不须经常进行检修的管道。（4）停车时管道内积存的介质不会凝固。（5）管道本身能经受覆盖土层的压力。（6）地坪系普通地坪，而不是特殊材料地坪，如瓷砖等。装置中常见的埋地管道有上水管、下水管及排污管，其它管道视具体情况而定。但应注意， 埋地管道检修不便；管道的渗漏情况不易发现；管道容易被地下水侵蚀；管道的走向不易发 现；增加或修改管道时较困难；同时更不便于安装阀件与仪表（若必须安装时需设窨井）。 鉴于上述不利情况，在配管时应予以充分考虑。2.2.2管沟中敷设：如果管道不宜埋地或沿地面敷设，也不能架空敷设或架空敷设有困难时，可考虑敷设在管 沟中，管沟的型式一般有三种：（1）可通行管沟：多用于室外、距离较长、数量较多且经常检修的管道。这种管沟的 特点是人可站在沟中进行安装、检修管道。（2）不通行管沟：这种管沟人不能站在沟内进行安装、检修。一般用距离较短、数量 较少且不经常检修的管道。不通行管沟容积小，最小深度为0.45m，管外表距沟底、顶及 侧墙的净距及相邻的两根管边净距不小于0.15m ；管道只布置成单层，不宜布置成双层或 多层，以便于安装检修。（3）半通行管沟：型式介于可通行管沟与不通行管沟二者之间，多用于管道较长、较 多、须经常检修的管道，且位于不经常通行的地点，当管道检修时沟盖打开不妨碍其交通或 操作。半通行管沟的净高一般不小于1.6m，通道宽度一般采用0.6m左右。如果采用横贯 管沟断面的支架时，其下面的净高不小于1m。室内或装置内的管沟一般应考虑不通行或半通行的型式。各种管沟底均应有不小于2/1000的纵向坡度，管沟截面底部应有5/100的坡度，最低处 应设下水篦子，以便将管道中偶然泄漏或渗入的水排至集水井中。但应注意，管沟底尽可能 高于地下水位，若低于地下水位时，应采用相应的排水措施。3管道安装要求3.1 一般要求3.1.1管道的排列：管道排列的正确与否，将直接影响到安装、操作、检修以及劳动保护、 生产安全等问题。因此，将管道正确组合、排列，是管道布置设计中的一个重要环节。由于 化工生产中品种繁多，各有其特点和要求，应根据具体情况进行综合考虑：（1）垂直面排列a热介质的管道在上，冷介质的管道在下；b无腐蚀性介质的管道在上，有腐蚀性介质的管道在下；c小管道应尽量支承在大管道的上方或吊在大管道下面；d气体管道在上，液体管道在下；e高压介质的管道在上，低压介质的管道在下；f不经常检修的管道在上，检修频繁的管道在下；g保温管道在上，不保温管道在下；h金属管道在上，非金属管道在下。（2）水平面排列a大管道靠墙，小管道在外；b常温管道靠墙，热的管道在外；c支管少的靠墙，支管多的在外；d不需经常检修的管道靠墙，经常检修的在外；e高压管道靠墙，低压管道在外。3.1.2管道的间距管道间距以便于安装、检修管子、保温层、阀门为原则，但也不宜过大，一般的情况是： 管道的最突出部分(如管外壁、法兰、阀件外边、保护层外壁等)距离壁或柱边的净距不小 于100mm，距管架横梁端部不小于100mm ；距管架支柱不小于100mm。两管道的最突出部分之间的净空；中、低压管道约4060mm，高压管道约7090mm 为宜。管道上并排安装手轮操作的阀门时，手轮间净距约10 0mm。3.1.3管廊上敷设管道的管底标高(1) 低管架：采用低管架不通行的地方时，不小于0.3m；(2) 中管架：采用中管架时，不小于2m；(3) 高管架：采用高管架，下面不布置机泵时，其最下层管道一般不低于3.2m ；布置机 泵时一般不低于4m。上下两层排管的标高差可取1.2、1.4m。当管道跨越厂区内铁路、道 路时：跨越铁路应不小于6m，跨越主干道应不小于5.5m，跨越一般道路应不小于4.5m。 3.1.4低、中压管道穿楼面和墙的结构在多层厂房和框架中，管道的布置不可避免的要穿过各层楼面和墙，应根据不同的情况进行 设计。楼面或墙的开孔由土建专业负责设计，但管道设计专业要向土建专业提出开孔的位置 及具体尺寸。各种开孔尺寸按有关规定执行。3.1.5弯管为便于管道的施工和组装，在管道设计中：金属管道尽可能采用预制定型管件如无缝弯头和冲压弯头等。对于小直径的管道若无预制 的弯头时，可采用现场加工弯管，其弯曲半径一般为3.54D。对于非金属管一般都是定型弯管。3.2生产系统管道安装要求3.2.1生产系统的一般配管要求：在化工生产中，主要有塔、容器、换热器、反应器、贮 槽、泵、压缩机及调节阀组、安全阀、疏水器、取样点等常见配管。这些常见配管的要求详 见HG/T20549-1998化工装置管道布置设计规定中的有关规定。3.2.2生产系统的放空和排放，在管道的最高点应设放气阀，最低点应设排放阀，在停车 后有可能积聚液体的部位(如泵出口止回阀后)也应设排放阀。排放管的直径一般应按下述范围考虑：主管直径排放管直径DN150200mm DN25mmDN200mm DN40mm上述管径只供参考，对于排放管和放空管的管径一般在PID图中标出。所有排放管道上的阀门应尽量靠近主管道。对于不同介质的排放应按下述原则进行配管设 计：(1) 常温的空气和惰性气体可就地排放。(2) 蒸汽和其它易燃、易爆、有毒的气体，应根据气量大小等情况确定向火炬排放、向高空排放或采取其它方式。（3）水的排放可引入就近地漏或排水沟，其它液体介质排放必须引至规定的排放系统。 排放易燃、易爆气体的管道上应设置阻火器。露天容器的排气管上的阻火器宜设在距排气 管接口（与设备相连接的管口）500mm处，排气管可根据需要加高到2m以上。室内容器 的排气，必须接至室外屋顶，阻火器应设置在屋面上或靠近屋面，便于固定及检修。事故时的排放管道和阀门的设置，应根据生产操作和安全要求确定，事故时的排放系统上的 阀门必须安装在操作方便处，并铅封或加显著颜色区别，其排放方式有以下三种：（1）自动排放：当设备、管道内压力（或温度升高后引起压力升高）超过规定值时， 设备、管道内的液体或气体自动泄放排至规定区域内。（2）手动排放：发生事故时，迅速打开放空管上的切断阀，利用系统压力泄放到规定 地点或备用设备内。（3）机械抽空：事故时用泵将有关设备或管道内的液体输送到备用贮槽。3.2.3分析取样的要求设置在设备及管道上的取样点，应慎重选择位置，应设在操作方便，并使取出样品能真正 代表当时、当地物料的地方。设置在设备上的取样由工艺专业向设备专业提出，管道设计专业只进行配管设计。而管道 上的取样应按下列原则进行设计：气体取样：a在水平管道上取样时，取样管应从管顶引出。b在垂直管道上取样时，取样管应与管道成45倾斜向上引出。液体取样：a垂直敷设的液体物料管道，其流向是由下向上，取样点可设置在管道的任意侧；但流 向由上向下，除非能保证液体充满管道的条件时，否则管上不宜设置取样点。b水平敷设的液体物料管道，在压力输送时，取样点可设在管道的任意侧；但如物料是 自流时，取样点应在管道的下侧。因取样阀开关较频繁，容易损坏，因此取样管上一般装有两个阀门，其中靠近设备、管道的 阀门为常开的切断阀，另一个为只在取样时开启的取样阀。不经常取样的取样点（如供开车 时使用或提供设计数据等），只需安装一个取样阀即可。取样阀宜选用针形阀，对于粘稠物料，可根据性质选用适当大小的阀门。一般是靠近设备、 管道的一个，选用DN15，第二个则根据取样要求而定，可采用DN15也可采用DN6,气 体取样一般选用DN6。就地取样点尽可能设在离地面较低的操作面上，但不宜采取延伸取样管段的办法将高处的 取样点引到低处来。设备、管道与取样阀之间的管段应尽量缩短，以减少取样时转换该管段 内物料损失和环境的污染。高温物料取样应装设取样冷却器，此冷却器应在PID图上表示。取样冷却器的规格由分析 化验专业提供设计标准。若无标准时，由分析化验专业提出条件，由设备专业负责设计。 3.2.4吹洗管道的设置当生产管道中输送易凝、易堵的介质时，应设置吹洗阀，吹洗阀应尽量靠近吹洗管。3.2.5双阀的设置在化工生产中，如果因管道泄漏可能引起爆炸、着火或严重质量事故时，则在该介质的管 道上设置双阀，并在两阀间的管道上设放空阀。3.3辅助管道安装要求辅助系统的管道主要包括蒸汽，上下水、压缩空气等。3.3.1蒸汽系统蒸汽管道一般都是从装置外部经外管架空引进，经减压（或不减压）计量后分送至各使用 设备。蒸汽管道应根据热伸长量和具体位置选择好补偿型式和固定点，首先考虑自然补偿，然后 才考虑各种类型的伸缩器。在管道上安装水平位置的方形伸缩器时，伸缩器的两边管应保持水平，两边管的连接管段与 管道的倾斜和坡度应一致。从总管接出支管时，应选择在总管上热伸长的位移量小的地方（如固定点附近），且支管应 从总管的上面或侧面引出，靠近总管的支管直管段不要太长，或者在此直管段靠近总管处设 置固定点，以防止支管膨胀而使主管受到很大的推力。为便于管道疏水，宜将流量测量装置（如测量孔板）装于垂直管道上。蒸汽管道要适当设置疏水点，管道死端也要设疏水点。疏水管一般应设置疏水器，疏水器 型式应根据工艺系统专业提供的条件来选择。3.3.2上下水系统一般生产上水管进入装置后，为防止停止供水或压力不足时设备内的水倒流至全厂管网中， 应在入口处先安装止回阀，然后再装水表。对于不允许断水的供水管，至少应设两个系统， 从环形管网的不同侧引入。上下水管道不得布置在遇水燃烧、分解、爆炸等物体堆放的地方。上下水管道同沟敷设时，上水管应敷设在下水管上方或平行敷。上水管不得与输送易燃的或 有害的液体、气体管道同沟敷设。3.4非金属管道的安装要求3.4.1非金属管道不应敷设在走道或容易受到撞击的地面上，应采用管沟、埋地或架空敷 设。与其它管道敷设在一起时，应敷设在最下层，以防止泄漏腐蚀其它管道。3.4.2非金属管道沿建筑物或构筑物敷设时，管外壁与建、构筑物间净距应不小于150m m；与其它管道平行敷设时，管外壁之间净距应不小于200mm ；与其它管道交叉时，管外 壁之间净距应不小于150mm。3.4.3非金属管道架空敷设时应牢固可靠，除直接埋地敷设者外，都必须用管夹将管道夹 住。管夹与管之间应垫以35mm厚的弹性衬垫。不要将管道夹得过紧，允许其能轴向移 动。如果管道上装有伸缩器，在伸缩器两端的固定支架处才允许将管道夹紧。3.4.4非金属管道架空水平敷设时，长度为1.01.5m的管子可用一个管夹，长度为2m 及2m以上的管子须用二个管夹，装在离管端200300mm处。垂直敷设时，每根管子都 应有固定的管夹支撑；承插式管的管夹支撑在承口下面，法兰式管的管夹支撑在法兰下面。 橡胶、软聚氯乙烯、聚乙烯等软性管在水平或垂直敷设时，都应每隔11.5m设置固定的 管夹。3.4.5石墨酚醛塑料、陶瓷、石墨、玻璃、玻璃钢增强的玻璃管等脆性管不要架在有强列 振动的建筑物或设备上。当这种管垂直敷设时，在离地面、楼面、操作台曲m的范围内应 设保护装置。3.4.6非金属管道架空敷设时，在人行道上空不应设置法兰、阀门等连接点，以免泄漏发 生人员伤害事故。如必须设置法兰等连接点时，要将法兰包在特制的盛装盒内以盛装泄漏出 的物料，盛装盒应定期打开检查。3.4.7非金属管道在穿墙或楼板时，墙壁或楼板穿管处应预埋一段钢管，钢管内径比非金 属管外径大100200mm (当非金属管道采用法兰连接时，钢管内径比法兰外径大406 0mm),钢管两端露出墙壁或楼板约100mm；两管间充填弹性填料；如穿过防火墙时，两 管间应充填石棉或其它非燃烧性填料。3.4.8非金属管道在阀门连接时，阀门应固定牢靠。在阀门的两端装柔性接头，避免在启 闭阀门时损坏管道。与震动设备如机泵等连接时，在设备与管道间要加装一段柔性接管。3.4.9埋地敷设时，其埋设深度应根据管材强度、土壤性质、地下水位和土壤冰冻情况以 及外部荷载等条件决定，在人行道下应大于400mm，车行道下应大于700mm。管外壁与 沟壁间净距不大于200mm3.4.10非金属管道安装的水平偏差应M0.20.3%，垂直偏差 应M0.20.5%，坡度可取0.3%。3.4.11根据非金属管道管子材质、操作条件与安装地点，应考虑热伸长的补偿措施和保 温防冻措施。3.5衬里管道的安装要求：衬里管都是带法兰的定型管段，都采用法兰连接，在配管设计时要周密考虑安装在管道上 的仪表、取样等接口的位置，还要仔细算准管道的长度，弯头、三通等管件均选用标准件。 衬里管道的其它布置和安装要求与非金属管道相同。3.6阀件的安装3.6.1阀门安装的一般要求(1) 阀门安装位置不应妨碍设备、管道及阀门本身的拆卸和检修。阀门安装高度应方 便操作、检修，一般以离操作面1.21.5m为宜。操作较频繁的阀门，当必须安装在距操 作面1.8m以上时，应设置操作平台。(2) 安装在操作面以下时，应设置伸长杆。水平管道上的阀门、阀杆最好垂直向上或 左右偏45 水平安装，但不宜向下。垂直管道上的阀门、阀杆手轮必须朝着操作巡回线方向 安装。有条件时阀门尽可能集中。(3) 直通升降式止回阀只能装在水平管道上。立式升降式止回阀、旋启式止回阀可以 装在水平管道上，也可装在介质由下向上流动的垂直管道上。(4) 管道上装螺纹连接的阀门时，在阀门附近一定要装活接头，以便拆卸。(5) 辅助系统管道进入车间应设置切断阀，当车间停车检修时，可与总管切断。这些 阀门安装高度较高，应尽可能布置在一起，以便设置操作检修平台。(6) 高压阀门为角阀，且常为二只串联，开启时动力大，必须设置阀架以支承阀门和 减少启动应力，其安装高度以0.61.2m为宜。(7) 衬里、喷涂及非金属材质阀门本身重量大，强度低，应尽可能做到集中布置，便 于阀架设计，即使是单独一个阀门也应固定在阀架上。水平管路上安装重型阀门时，应考虑在阀门两侧装设支架。3.6.2疏水器的一般安装(1) 疏水器应设置在低于设备、管道冷凝水排出口的地方，这样冷凝水不会在设备、 管道内积聚，并能及时排出。(2) 螺纹连接的疏水器应设置活接头(疏水阀前后均装)，以便于拆装。疏水器前的管 道水平敷时，管道要朝疏水方向坡设，并注明这段管道的坡度。其目的是防止系统超负时产 生流动不畅或发生水击现象。(3) 疏水器一般设置在水平管道上。脉冲式疏水器阀盖向上。钟形浮子式疏水器尽可 能设置在室内；设置在室外时，应保温防止冻坏(应根据环境温度而定)。热动力疏水器可 设置在水平管道上或垂直管道上(必须由上向下排的垂直管道)，也可设在室外