管道布置設計要求

需要遵守的國家和行業法律法規、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

相關專業設計條件（總平面地形圖、廠房建筑圖、電纜、給排水專業管道布置圖等）

管道布置設計的通用標準、法規和規范

《工業金屬管道設計規范》（GB50316-2000）

《工業設備及管道保溫工程設計規范》（GB50264-2013）

《石油化工企業消防設計規范》（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）

《小型火力發電廠設計規范》（GB50049-2011）

《火力發電廠設計技術規范》（DL5000-2000）

《火電廠汽水管道設計技術規程》（DL/T5054-96）

《火力發電廠保溫涂料設計規程》（DL/T5072-2007）

《火力發電廠化學設計技術規程》（DL/T5068-2006）

《燃氣-蒸汽聯合循環發電廠設計規程》（DL/T5174-2003）

《鍋爐房設計規范》（GB50041-2008）

《生產性加油站設計規范》（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，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，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、人行通道和旋轉設備上方不應布置腐蝕性介質管道；

7、B類流體介質的管道不得安裝在通風不良的車間、室內吊頂內或夾層內；

8、B類流體介質的管道不應布置在高溫管道的旁邊或上方；

室外管網布置原則

1、廠區管道鋪設應與廠區道路、建筑物、構筑物相協調，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類流體介質管道與電纜、氧氣管道平行或交叉敷設時，凈距應符合規范要求；

7、B類流體介質不得通過與其無關的建筑物；

8、密度高于環境空氣的B級燃氣管道，當有法蘭、螺紋連接或填料結構時，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往往具有高溫高壓的特點或由于工作環境溫度的變化，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對支架造成過大的推力而影響管道。支架的安全，進而影響管道系統的正常運行。

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生的應力集中位置也從高應力區移開到較低的應力區。這樣，管道的最大應力值下降了，經過幾年的生產試驗，取得了滿意的效果。

管道振動：

危害：管道振動是一種普遍現象，劇烈振動會加速裂紋擴展，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）發生振動；容易與介質脈動或壓力波動產生共振（如活塞式壓縮機、介質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）、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的種類、特點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設計手冊進行選擇。

管道組件的質量和布局安全

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。

管道構件布置原則：應盡量布置在變形小、應力低的部位。