设备及管道布置专题贺安良

设备及管道布置专题 主讲：贺安良全国化工工艺配管设计技术中心站联系电话：010-58676315一、前言一、前言1、管道运输是与铁路、公路、水路、航空并列的五大运输、管道运输是与铁路、公路、水路、航空并列的五大运输行业之一；行业之一；2、管道的定义及其特点；、管道的定义及其特点；管道的定义：管道的定义：“由管道组成件、管道支吊架、隔热层和防腐层组成，用以由管道组成件、管道支吊架、隔热层和防腐层组成，用以输送、分配、混合、分离、排放、计量或控制流体流动输送、分配、混合、分离、排放、计量或控制流体流动”的设备的设备（见国标（见国标GB50316工业金属管道设计规范工业金属管道设计规范）。）。压力管道的定义：压力管道的定义：2003年年6月月1日开始实施的日开始实施的特种设备安全监察条例特种设备安全监察条例，把把涉涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶）、压力管及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施共七类设备，定共七类设备，定为特种设备并实行安全监察。为特种设备并实行安全监察。条例条例为压力管道下的定义和范围是：为压力管道下的定义和范围是：“利用一定的压利用一定的压力，用于输送气体或液体的管状设备。其范围规定为最高工作力，用于输送气体或液体的管状设备。其范围规定为最高工作压力大于等于压力大于等于0.1MPa（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质或（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质或可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于等于标准沸可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道的管道”（见（见条例条例第第88条）条）（3）管道的特点：）管道的特点：1）管道相互联系、牵扯和影响，且长细比大，易于失稳，）管道相互联系、牵扯和影响，且长细比大，易于失稳，受力情况更复杂；受力情况更复杂；2）压力管道设计除了要考虑常规因素外，还需考虑柔性、压力管道设计除了要考虑常规因素外，还需考虑柔性、振动、支撑等特殊因素；振动、支撑等特殊因素；3）管内流体流动状态复杂，缓冲余地小，工作条件变化频率）管内流体流动状态复杂，缓冲余地小，工作条件变化频率大；大；4）管道的组成件种类繁多，各有各的特点和技术要求，选材）管道的组成件种类繁多，各有各的特点和技术要求，选材和总成困难；和总成困难；5）管道上的可能泄漏点多于压力容器。）管道上的可能泄漏点多于压力容器。6）管道在布置、安装和检验方面与压力容器存在很大的差）管道在布置、安装和检验方面与压力容器存在很大的差别。别。另外，在多数情况下管道设计必须由多人合作，共同完成，另外，在多数情况下管道设计必须由多人合作，共同完成，且与几乎与所有专业都有条件关系，而压力容器则相反。且与几乎与所有专业都有条件关系，而压力容器则相反。二、压力管道输送介质的特性二、压力管道输送介质的特性 （第二章）（第二章）1.几个与安全相关的基本概念几个与安全相关的基本概念爆炸性气体混合物爆炸性气体混合物 爆炸极爆炸极 爆炸危险区爆炸危险区 一次危险一次危险次生危险次生危险 三重安全措施三重安全措施 全年最小频率风向全年最小频率风向：（：（一年期）一年期）风向频率（某风向出现次数风向频率（某风向出现次数/总的观测次数）总的观测次数）100 频率值最小的风向即为全年最小频率风向。频率值最小的风向即为全年最小频率风向。2.管道的火灾危险性和毒性管道的火灾危险性和毒性介质的可燃易爆性火灾危险性分类：介质的可燃易爆性火灾危险性分类：气体分为甲、乙两类；气体分为甲、乙两类；液体分为甲液体分为甲A/B、乙、乙A/B、丙、丙A/B三类；三类；介质的毒性毒物危害程度分四个级别：介质的毒性毒物危害程度分四个级别：按六项指标的多数归属和实际接触情况，经综合分析确定。按六项指标的多数归属和实际接触情况，经综合分析确定。插插 图图三、设备布置三、设备布置 （第五章第一节）（第五章第一节）设备布置是管道设计中最重要的一部分。设备布置是指在装设备布置是管道设计中最重要的一部分。设备布置是指在装置界区内，对生产设备按物流顺序、介质特性和同类设备适当集置界区内，对生产设备按物流顺序、介质特性和同类设备适当集中相结合的原则，进行有序排布和摆放，使之同时满足中相结合的原则，进行有序排布和摆放，使之同时满足PID要求；要求；安全、环保安全、环保 要求；生产、操作、安装、维修要求的过程。要求；生产、操作、安装、维修要求的过程。1、设备布置原则和应考虑的因素、设备布置原则和应考虑的因素（1）原则）原则（2）应考虑的因素）应考虑的因素2、装置内主管廊的布置对设备布置的影响、装置内主管廊的布置对设备布置的影响主管廊的位置、走向、宽度、高度等都对设备布置有影响；主管廊的位置、走向、宽度、高度等都对设备布置有影响；主管廊和旁边的框架连成一体时，要使管廊的柱距与框架的主管廊和旁边的框架连成一体时，要使管廊的柱距与框架的柱距尽可能一致。柱距尽可能一致。插插 图图插插 图图3、关于通道、平台和梯子的布置、关于通道、平台和梯子的布置通道、平台和梯子具有操作、维修、安全疏散等多种功能，通道、平台和梯子具有操作、维修、安全疏散等多种功能，必须满足规定的宽度和净空高度，保持畅通无阻；应合理布置平必须满足规定的宽度和净空高度，保持畅通无阻；应合理布置平台的通道和梯子，一般应两个及以上；平台与服务对象的相对高台的通道和梯子，一般应两个及以上；平台与服务对象的相对高度以度以6001600mm为宜。为宜。梯子是一种特殊的通道。直爬梯宽度一般为梯子是一种特殊的通道。直爬梯宽度一般为400 600mm；当高度当高度2m时应加安全护笼，顶部应高出平台时应加安全护笼，顶部应高出平台1 0501200mm；直爬梯每段长度不宜直爬梯每段长度不宜8m或或5m；高塔的直爬梯不应布置在同一；高塔的直爬梯不应布置在同一条垂线上，应自下而上错开布置；条垂线上，应自下而上错开布置；斜梯宽度宜为斜梯宽度宜为8001200mm，每段高差不宜，每段高差不宜5.5m；两个安全通道（含梯子）之间的距离不得大于两个安全通道（含梯子）之间的距离不得大于50m。插插 图图插插 图图 4.几类设备的布置几类设备的布置 换热器的布置换热器的布置 塔与立式设备的布置塔与立式设备的布置反应器的布置反应器的布置 泵的布置泵的布置加热炉的布置加热炉的布置 大型压缩机及厂房的布置大型压缩机及厂房的布置罐区的布置罐区的布置 主管廊的布置主管廊的布置盛装和输送极度危害介质的设备布置盛装和输送极度危害介质的设备布置 中央控制室的布置中央控制室的布置 四、管道布置四、管道布置 （第五章（第五章 第二节）第二节）管道布置是指在装置界区的有限空间内，对联系各设备及进管道布置是指在装置界区的有限空间内，对联系各设备及进出装置的工艺管道、公用工程管道以及相关专业的设施，进行综出装置的工艺管道、公用工程管道以及相关专业的设施，进行综合规划和有序排布的过程，并使之同时满足合规划和有序排布的过程，并使之同时满足P&ID、安全、操作、安全、操作、检修的规定和要求的过程。检修的规定和要求的过程。插插 图图插插 图图插插 图图插插 图图1、装置内管道布置必须综合规划、装置内管道布置必须综合规划 2、管道布置的原则和一般要求、管道布置的原则和一般要求（1）布置原则）布置原则（2）一般要求）一般要求 3、管道布置与相关专业的关系、管道布置与相关专业的关系4、装置主管廊上的管道布置、装置主管廊上的管道布置（1）布置原则）布置原则 （2）注意事项）注意事项5、塔器的配管、塔器的配管（1）配管原则）配管原则（2）塔的管口方位）塔的管口方位插插 图图插插 图图6、敏感设备的配管、敏感设备的配管（1）泵的配管）泵的配管配管的一般要求配管的一般要求液化烃、可燃液体泵室内布置要求液化烃、可燃液体泵室内布置要求（2）离心式压缩机的配管）离心式压缩机的配管（3）往复式压缩机的配管）往复式压缩机的配管7、输送液化烃、低温介质、极度危害介质管道的布置、输送液化烃、低温介质、极度危害介质管道的布置（1）液化烃管道布置）液化烃管道布置（2）低温介质管道布置）低温介质管道布置（3）极度危害介质管道布置）极度危害介质管道布置 插插 图图 8、常用非金属管道的布置、常用非金属管道的布置这里主要指塑料管、玻璃钢管和玻璃钢复合管。这类管道存这里主要指塑料管、玻璃钢管和玻璃钢复合管。这类管道存在强度和刚度低、线胀系数大、易产生静电聚集、易老化等缺点，在强度和刚度低、线胀系数大、易产生静电聚集、易老化等缺点，管道布置应针对这些缺点采取防范措施。管道布置应针对这些缺点采取防范措施。9、安全阀的配管、安全阀的配管（1）安全阀的安装位置）安全阀的安装位置（2）安全阀进出口管道的布置）安全阀进出口管道的布置10、关于阻火器、关于阻火器11、罐区的管道布置、罐区的管道布置12、关于加设双阀的要求、关于加设双阀的要求最小频率风向(东北风)NWSE返回返回风玫瑰图风玫瑰图返返 回回EL 12000EL 12000设备布置时，应注意设备设备布置时，应注意设备的安装与检修空间是否满的安装与检修空间是否满足要求。足要求。控制室框架炉区压缩厂房N辅助管廊地下管线廊管主装置边界线返返 回回 上下至地面15m50008000返返 回回卧式容器要注意底部管口与基础碰撞，卧式容器要注意底部管口与基础碰撞，接管如有低点应设排净点（蓝线所示接管如有低点应设排净点（蓝线所示).EL 12000EL 12000dD支承活粱安装孔D 壳体带膨胀节的立式设备安壳体带膨胀节的立式设备安装时，应考虑膨胀节直径装时，应考虑膨胀节直径D与支与支耳螺栓孔中心园直径耳螺栓孔中心园直径d的关系。的关系。如果如果Dd应按上图进行安装。应按上图进行安装。二管程四管程 换热器立式安装，应换热器立式安装，应注意折流板的单双数和管注意折流板的单双数和管程数，以确定管口位置；程数，以确定管口位置；工艺介质去冷凝液疏水阀组水蒸气工艺介质来楼板返返 回回对于壳程可能对于壳程可能产生凝液的换热器产生凝液的换热器的布置和配管应有的布置和配管应有利于凝液的及时排利于凝液的及时排出。出。粱的高度返返 回回尽量避免尽量避免在粱的高度范在粱的高度范围内设置管口围内设置管口阀组区阀组区仪表箱区拌热站区阀组阀组拌热站仪表箱区返返 回回3。30.51.0m3.5mXX.XX1.52.0mXX.XX返返 回回液相气相1515从干管上引出从干管上引出支管的区域支管的区域。位移量位移方向支管的位置应与支支管的位置应与支承粱保持必要的距离。承粱保持必要的距离。X保温/冷管线裸管R=3DN内弧线假设小口径管外缘相邻管线外缘极限常规50mm净空情况(碰撞)DN=300905050裸管水平转弯处水平转弯处是易于发生碰撞是易于发生碰撞的地方。的地方。裸管DN=300钢(混凝土)结构XX大口径弯头或大半径弯管易与支承大口径弯头或大半径弯管易与支承粱发生碰撞。粱发生碰撞。常见高点放空和低点排净的结构形式。常见高点放空和低点排净的结构形式。返返 回回易堵介质管道的排净点结构形式。易堵介质管道的排净点结构形式。低点排净高点放空区域 管廊上管廊上“”形补偿器的布置。形补偿器的布置。返返 回回返返 回回泵的入口泵的入口管的布置管的布置泵 区泵 区检修通道DN300明杆式闸阀EL+160018009502750人行通道电缆槽架600300800调节阀组软管站返返 回回通道必须保持畅通，通道必须保持畅通，不应有突出物。不应有突出物。