化工工艺施工管道布置图设计指导手册.doc

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1、化工工艺施工管道布置图设计指导手册 管道布置图是化工装置建设中配管的依据之一。化工装置的工艺管道就是按照配管图进行管道施工的。 管道布置是否正确，是否合理也影响到该装置能否正常、稳定、长期运行、能否安全运行。也在一定程度上与投资增减有关。1.1.管道布置图设计的依据文件1.1.1管道仪表流程图（PID）它规定了该化工装置的工艺流程，管道的走向、压力等级、规格、材料、阀门及管件等的设置，特殊管道管件的设置，设备名称及位号、自控系统、仪表监测点一次元件的设置等内容。是化工装置设计的基础。1.1.2设备布置图它反映了装置设备的平立面布置、装置厂房的楼层、平台、梯子的布置，装置区的道路及辅助设施（如：

2、化验室、操作室、控制室、更衣室、厕所、浴室等）的布置。1.1.3设备专业返回的非标设备条件（设备总装图）1.1.4外购机泵及定型设备的总装图。1.1.5土建专业返回的反映厂房建构筑物、设备基础、平台梯子、地坑、管沟等的一次条件图（平面基础布置图）厂房模板图，钢结构图等。1.1.6管廊土建平立面布置图。1.1.7管道等级表及与支管连接表。1.1.8经自控专业确认的自控监测点条件以及自控计器的安装条件。1.1.9若需提供管段图（又称管道轴测图、空视图）则需有厂区，大地坐标，以便标示各接管点的坐标关于设计图所示的施工坐标系的说明通常化工厂在建设前期三通一平时就要在适当位置确定坐标为A=0.000，B

3、=0.000的零点。这样从零点向设计东100，200，300米即分别标注为1A，2A，3A从零点向设计西100，200，300米即分别标注为-1A，-2A，-3A同理从零点向设计北依次标注为1B、2B、3B从零点向设计南依次标注为-1B、-2B、-3B总图土建基础设计 均以计算出的坐标值定位，施工时由施工单位从零点坐标按设计的坐标值测量放线对各设备基础及建构筑物定位。1.1.10商定的仪表、电气、电缆桥架走向及位置条件1.2 管道布置图的主要内容1.2.1 管道布置图应按设备布置图或按分区索引图所划分的区域（以小区为基本单位）绘制。区域分界线用粗双点划线表示，在区域分界线的外侧标注分界线的代号

4、、坐标和与该图标高相同的相邻部分的管道布置图图号，见下图。注：B.L表示装置边界； M.L表示接续线；COD表示接续图1.2.2 管道布置图一般只绘平面图。当平面图中局部表示不够清楚时，可绘制剖视图或轴测图，该剖视图或轴测图可画在管道平面布置图边界线以外的空白处（不允许在管道平面布置图内的空白处再画小的剖视图或轴测图），或绘在单独的图纸上。绘制剖视图时要按比例画，可根据需要标注尺寸。轴测图可不按比例，但应标注尺寸。剖视符号规定用-、-等表示，在同一小区内符号不得重复。平面图上要表示所剖截面的剖切位置、方向和编号。1.2.3 对于多层建筑物构筑物的管道平面布置图应按层次绘制，如在同一张图纸上绘制

5、几层平面图时，应从最低层起，在图纸上由下至上或由左至右依次排列，并于各平面图下注明“EL10.000平面等”或“0.00平面等”。1.2.4 在绘有平面图的图纸右上角，应画一个与设备布置图的设计北向一致的方向标。1.2.5 管道布置图上建（构）筑物的表示内容:1）、 建筑物和构筑物应按比例，根据设备布置图画出柱、梁、楼板、门、窗、楼梯、操作台、安装孔、管沟、篦子板、散水坡、管廊架、围堰、通道等。2）、 标注建筑物、构筑物的轴线号和轴线间的尺寸。3）、 标注地面、楼面、平台面、吊车、梁顶面的标高。4）、 按比例用细实线标出电缆托架、电缆沟、仪表电缆盒、管架的宽度和走向，并标出低面标高。5）、 生

6、活间及辅助间应标出其组成和名称。1.2.6 管道布置图上设备应表示的内容：1）、用细实线按比例以设备布置图所确定的位置画出设备的简略外形和基础、平台梯子（包括梯子的安全护圈）。2）、在管道布置图上的设备中心线上下近侧标注与流程图一致的设备位号及设备名称，尽量标注支承点的标高(如POS EL . )或主轴 中心线的标高（如 EL . ）。剖视图上的设备位号注在设备近侧或设备内。3）、按设备布置图标注设备的定位尺寸。4）、按设备图标注设备管口（包括需要表示的仪表接口及备用接口）符号，以及管口定位尺寸由设备中心线至管口端面的距离。5）、按产品样本或制造厂提供的图纸标注泵、压缩机、透平机及其它机械设备

7、的管口定位尺寸（或角度），并给定管口符号。6）、按比例画出卧式设备的支承底座，并标注固定支座的位置，支座下如为混凝土基础时，应按比例画出基础的大小，不需要标注尺寸。7）、对于立式容器，还应表示出裙座人孔的位置及标记符号。8）、对于工业炉，凡是与炉子平台有关的柱子及炉子外壳和总管联箱的外形、风道、烟道等，均应表示出。1.2.7 管道布置图上管道应表示的内容：1）、管道布置图中，公称通径（DN）大于和等于400mm或16英寸的管道用双线表示；小于和等于350mm或14英寸的管道用单线表示。如果管道布置图中，大口径的管道不多时，则公称通径（DN）大于和等于250mm或10英寸的管道用双线表示；小于和

8、等于200mm或8英寸者用单线表示。2）、在适当位置画箭头表示物料流向（双线管道箭头画在中心线上）。3）、按比例画出管道及管道上的阀门、管件（包括弯头、三通、法兰、异径管、软管接头等管道连接件）管道附件、特殊管件等。4）、各种管件连接型式如下图所示:焊点位置应按管件长度比例画，标注尺寸时，应考虑管件组合的长度。管道公称通径小于和等于50mm或2英寸的弯头，可用直角表示。连接型式：螺纹或承插焊件 对焊件：5）、管道应加保温、保冷标识。6）、管道的检测元件（压力、温度、流量、液面、分析、料位、取样、测温点、测压点等）在管道布置平面图上用10mm的圆圈表示，圆内按PID图检测元件的符号和编号填写。在

9、检测元件的平面位置用细实线和圆圈连接起来（具体位置有管道和自控专业共同协商），管道布置图上不注自控系统符号（PIC,TIC等），而标注自控检测元件符号，例如AE,TE,FE;监测点符号AP,FP,PP,TP;套管或探头符号AW,TW;视镜，观察点及就地指示仪表符号FG,LG,TG,PG等，其它如限流孔板FO等供安装所用。7）、按比例用细点划线表示就地仪表盘电气盘的外轮廓及所在位置，避免与管道相碰。8）、当几套设备的管道布置完全相同时，允许只绘一套设备的管道，其余可简化为方框表示，但在总管上应绘出每套支管道接头位置。 9）、不标注法兰之间垫片的尺寸，但是必须把这部分尺寸包括在所在管道的总尺寸内。

10、 10）、管道布置图上用双点划线按比例表示出重型或超限设备的“吊装区”或“检修区”及换热器抽芯的预留空地，但不标注尺寸，如下图：11）、当塔上的管道经过一个平面到另一个平面时，应标注此管道的编号，若管道有大小或位置变化，或出现了支管或附件时，也应标注出管道号。12）、应标出PID图上作为特殊件的管件、阀门，如消声器、爆破板、洗眼器、分析设备、分析取样口、放空排液口等等。13）、按PID在管道上方标注（双线管道在中心线上方）介质代号、管道编号公称直径、管道等级，下方标注管道标高（标高以管道中心线为基准时，只需标注数字，如EL，以管底为基准时，在数字前加注管低代号，如BOP EL,如SL1305-

11、100-2B22 SL1305-100-2B22 EL BOP EL14）、所有管道高点应设放空，低点应设排液。对于液体管道的放空、排液应装阀门及螺纹管帽。排液阀门尺寸一般不能小于下述尺寸：公称通经DN40mm的管道，阀门尺寸为15mm;公称通经DN50mm的管道，阀门尺寸为20mm;公称通经DN250mm的管道，阀门尺寸为25mm;注：对于易燃易爆有毒的气体放空，必须经处理措施后方可放空，不得就地放空。15）、按PID给定的符号标注容器上的液面计、液面报警器、放空、排液、取样点、测温点、测压点等，其中某项若有管道及阀门也应画出，尺寸可不必标注。16）、管道布置平面图 尺寸标注：（1）管道定位

12、尺寸以建筑物或构筑物的轴线设备中心线设备管口中心线区域界线（或接续图分界线）等作为基准进行标注，管道定位尺寸也可用坐标形式表示。（2）对于异径管，应标出前后管子的公称通径，如：DN80/50或8050。（3）要求有坡度的管道，应标注坡度(代号用i)和坡向。（4）非90的弯头和非90的支管连接，应标注角度。（5）在管道布置平面图上，不标注管段的长度，只标注管子、管件、阀门、过滤器、限流孔板等元件的中心定位尺寸或以一端法兰面定位。（6）在一个区域内，管道方向有改变时，支管和在管道上的管件位置尺寸应按容器设备管口或邻近管道的中心线来标注。当有管道跨区通过接续线到另一张管道布置平面图时，为了连续的缘故

13、，还需要从接续线上定位，只有在这种情况下，才出现尺寸的重复。（7）标注仪表控制点的符号及定位尺寸，对于安全阀、疏水阀、分析取样点、特殊管件有标记时，应在10mm 圆内标注它们的符号。（8）为了避免在间隙很小的管道之间标注管道号和标高而缩小书写尺寸，允许用附加线标注标高和管道号，此线穿越各管道并指向被标注的管道。（9）水平管道上的异径管以大端定位，螺纹管件或承插焊管件以一端定位。（10）按比例画出人孔楼面开孔吊柱（其中用细实双线表示吊柱的长度，用点划线表示吊柱活动范围），不需标注定位尺寸。（11）当管道倾斜时，应标注工作点标高（WP EL）,并把尺寸线指向可以进行定位的地方。（12）带有角度的偏

14、置管和支管在水平方向标注线形尺寸，不标注角度尺寸。1.2.8 管架编号1）、 管架编号2）、 管架定位 水平向管道的支架标注定位尺寸，垂直向管道的支架标注支架顶面或支承面（如平台面，楼板面，梁顶面）的标高。3）、 在管道布置图中每个管架或尺寸型式均相同的几个管架均编的一个独立的管架号。1.2.9 对管道材料有变化（即等级有变化处）时，应按PID在图中标注出。1.2.10 在每张管道布置图标题栏上方用缩小的并加阴影线的索引图表示本图所在装置区的位置图。3.7.3 管道布置设计的通用要求1.1.1管道的排列 管道排列的是否正确，直接影响到安装、操作、检修以及劳动保护、生产安全等问题。管道正确组合、

15、排列是管道布置设计中的一个重要环节。管道应尽量成组、成排布置使之美观。并可以共用管架。节省投资费用，管道排列可根据下面基本原则综合进行1）、垂直面排列（相对而言）（1）热介质的管道在上，冷介质的管道在下。（2）无腐蚀性介质的管道在上，有腐蚀性介质的管道在下。（3）小管道应尽量支承在大管道上方或吊在大管道的下面。（4）气体管道在上，液体管道在下。（5）不经常检修的管道在上，检修频繁的管道在下。（6）高压介质的管道在上，低压介质的管道在下。（7）保温管道在上，不保温管道在下。（8）金属管道在上，非金属管道在下。2）、水平面排列（沿墙敷设时）（1）大管道靠墙，小管道在外。 （2）支管少的靠墙，支管多

16、的在外。（3）不经常检修的管道靠墙，经常检修的在外。（4）高压管道靠墙，低压管道在外。1.1.2.管道间距管道间距大小以便于安装检修管子、保温层、阀门为原则。但也不宜过大，一般是：管道的最突出部分（管外壁、法兰外边、保护层外壁）距墙壁或柱边的净空不小于100毫米；距管架横梁端部不小于100毫米；距管架支柱也不小于100毫米。两管道的最突出部分间的净空，中低压管道约4060毫米，高压管道约7090毫米。并排管道上并排安装用手轮操作的阀门时，手轮间净距约100毫米。1.1.3管道跨度1）、管道允许跨度的大小直接影响到管架的数量。2）、管道允许跨度的大小取决于它自身的强度和刚度以及所要求敷设坡度。3

17、）、管道的允许跨度可根据介质输送的特征，按管道的强度或钢度条件选定。通常路设计人员可根据下列表来选用特殊情况需要对管道跨度按强度或刚度条件选定时，可按化工管路手册上册P172-P174的相关公式核算。要说明的是（1） 在具体管道布置设计时，往往要依托位于建筑轴线的柱、墙垛、梁等生根布置管道支架，所以实际管道跨度均随建筑轴线距离而定，通常不超过表中所列最大即可。（2） 在设计管道布置的不同走向时就应考虑到管道支架的设置，使管道能有合适的位置设置合理的支架（特别是固定管架的位置）1.1.4 管道坡度管道敷设应根据工艺要求有坡度，坡度方向一般均沿着介质流动方向，但亦有与介质流动方向相反者。坡度一般为

18、1/1003/1000。输送粘度大的介质的管道，坡度则要求大些，可达1/100.。埋地管道及敷设在地沟中的管道，如在停止生产时其积存介质不考虑排尽，则不考虑敷设坡度。一般采用坡度：蒸汽5/1000 蒸汽冷凝水 3/1000清水 3/1000冷冻水及冷冻回水 3/1000生产废水 1/1000压缩空气、氮气 4/1000真空 3/10001.1.5 管廊上敷设管道的管底标高低管架：采用低管架（不通行处）时，不小于0.3米。中管架：采用中管架时，不小于2米。采用管架时：当管廊下不布置机泵时，其最下层管道一般为1.2米，布置机泵时一般不低于4米，上下两层排管的标高差可取1、1.2、1.4米。当管路通

19、过公路，则不小4米，通过铁路，则不小于6米。1.1.6 管道穿越1）、管道穿越屋面、楼板、平台、墙壁管道穿越屋面、楼板、平台及墙壁时，要加套管保护，套管直径应不妨碍管道的热胀、并大于保温后的直径和法兰直径。穿出屋面或平台时，套管要高出屋面或平台50毫米以上，穿出屋面时要用铁皮防雨罩盖上，如穿过铁皮屋面时，用镀锌铁皮做套管、并设防雨罩。低中压管道穿越楼板、穿墙的结构如下图。管道穿墙楼板不需埋套管的， 按A型式，需要套管的按B型式管道穿墙不需埋套管的，参照A型式（但凸台取消）以及下表所示尺寸开孔，要设套管的按C型式。2）、地下管线穿越铁路、道路、水渠时，要采取保护措施。一般用旧钢管做套管。 比被保

20、护的管线大二级，使管线和套管间至少有35毫米的间隙。一根Dg150管线的套管要用Dg250的管子。1.1.7 管道的连接1）、设备间的管道连接，应尽可能地短，尤其使用合金钢的管线和需（如工艺要求）压降小的管线，如压缩机入口管道，加热炉出口管道。再沸器管道以及真空管道等，同时，又要有一定的柔性，以减少人工补偿器和由于热胀、位移所产生的力和力矩。当管线改变标高和走向时，应避免管线形成积聚气体或液体的死角；如不可避免时，应在高点设放空（气）阀、低点设放净（液）阀。2）、由于管法兰处容易泄漏。对于高温、高压管道除必须用法兰连接外，其它应避免用法兰连接，焊接连接的管道是保证管道无渗漏的最佳、最经济的方法

21、，对焊连接适用于公称直径50毫米的管道连接，Dg 40的管道一般用承插焊连接或管螺纹连接，管道与设备、容器阀门等相连接或需要定期拆卸清扫、检修时，才用法兰连接。法兰连接不仅易泄漏且价格较高。对焊连连、承插焊接、管螺纹连接法兰者比较，见下表管线连接方法比较表对焊连接承插焊接连接管螺纹连接适用范围适用于Dn大于50以上输送易燃易爆有毒介质，不允许渗漏的管道适用于Dn50以下输送易燃、易爆、有毒或价贵昂贵的介质，不允许有渗漏的管道适用于小口径（一般Dn50以下）的工艺管线和公用工程管线施工方法管子和管件连接部分要做成坡口，中间留有焊接间隙，点焊对准，然后连续焊管子端部切成平口，插入管件、法兰、阀门（

22、留12 毫米膨胀间隙）沿周边连续焊优点管子和管件的连接可靠，不渗漏。（1）比对接焊容易，不需点焊对准（2）不可能有焊渣进入管道系统（3）接头不渗漏(1)容易施工(2)不需动火，在有可燃气体和液体的区域内施工方便，安全缺点焊口处的焊渣可能进入管道系统，焊口内侧焊缝可能影响介质的流动(1) 膨胀间隙内可能伿液(2) 若预见有严重腐蚀或冲蚀者不能使用(1)不允许使用于有严重腐蚀冲蚀、振动和温度高于4950C管道(2)容易泄漏(3)为防止渗漏需增加密封焊(4)螺纹要减薄管壁厚度，使管子强度降低，或需增加管螺纹处的管壁厚度注1.除输送空气、惰性气和小口径管线外，所有输送烃类、危险、有毒、腐蚀性介质及价格

23、昂贵的介质管线螺纹连接要施密封焊。2. ANSIB31.3规定，考虑管道连接处强度时，不应计入密封焊。3）、在输送腐蚀性介质管道上的法兰，应设塑料安全罩，并且在管道上部不得设置法兰，以免法兰渗漏时介质落于人身上而发生工伤事故。1.1.8管沟及埋地管道1）、尽可能不采用管沟敷设管线，若必须设管沟时（如离心泵的吸入管线不可能架空时），在法兰和阀门处的管沟要适当加大以便维修。管沟内须有排水设施，管沟应尽量不穿越建筑物和防爆区，如穿越防爆区时沟内要填沙，管道从填沙处引出时，在引出口设罩以免雨水和地面冲洗水进入管沟。2）、地下水管要埋设在冰冻线以下，以免破坏，并满足覆盖保护层的要求，埋深至少0.5米以下

24、，埋地管道的阀门要装在阀门井内，其管道不得在建筑物和设备基础下穿越，可在基础梁下穿越。1.1.9支管的连接1）、从主管连接出支管应根据管道压力等级，管径差，采用不同形式（如管座、管台、三通或加强板形式）加强支管上的刚性与强度，具体设计时应按“支架连接表”规定。2）、一般从主管引出支管水平管上均应安装根部切断阀，位置尽量靠近主管，这样当关阀门时管内不易积液，冬天不易冻结。3）、气体和蒸汽管道应从主管上部引出支管，以减少冷冻液的携带，管线要坡向主管或设备，以免积液。1.1.10 阀门位置及自控点监测点位置阀门的位置要方便操作，维修，更换，及正常使用。1）、如图所示，操作阀门适宜的位置，最佳标高为1

25、.2米上下，管道或阀门不得在人的头部高度范围内，以免造成碰伤人头部的危险。1.5管道轴测图（空视图） 管道轴测图是表示每个管号、管道的走向、管件、阀门等组成件的规格、长度、材料、连接尺寸、数量等内容的管道布置专业设计文件之一。图幅一般为A3。 有了管道轴测图有助于各装置中管道在工场的预制，改善了管道制造的环境，提高了效率，保证了质量。对焊接时需要热处理或需单独试压的管道，在工场预制也较方便。对缩短施工进度，特别是工厂大修期间能在较短时间将大量预制好的管道安装就位，提供了可靠的保证。1）、管道轴测图按正等轴投影绘制。不必按比例绘制，但各阀门管件大小与位置比例要协调，管道走向的北向方向标应与管道布

26、置图上的方向标北向应一致。2）、管道轴测图上应按管道等级和材料选用的规定，及管道实际数量标准做好该管道的轴测图。3）、一般规定：小于和等于DN50的中、低压碳钢管道； 小于和等于DN20的中、低压不锈钢管道； 小于和等于DN50的高压碳钢管道。 一般可不绘制管道轴测图 但与大管径相连成为一管系的或有调节阀组、排液管、防空管等的上述管道也应画管道轴测图。1.6管道布置图设计过程中接受及提交外专业的设计条件1.6.1 在主要的外专业条件提出后，开展管道布置图设计过程中各专业设计也同步进行，其间各专业之间还有些设计条件要相互提供以推进各专业设计的进行。1）、适时向工艺专业提出下列条件:(1)各自控监

27、测点及控制系统的仪表编号(2)各连锁编号(3)各自控计器调节阀等与设备、管道连接的安装条件（规格、连接方式、压力等级、材料、标准等）(4)各自控表箱设置平台位置及所需空间要求(5)各自控计器及管线需保温及蒸汽伴管的要求2）、提出管道力学专业条件。 工艺专业将管道命名表提供给管道力学专业后，管道力学专业根据所列管道的各项条件（温度、压力、规格、材料等）向工艺专业提出需对有热应力及振动管道进行柔性分析及应力计计算的管道表。工艺专业在管道布置基本完成的基础上向管道力学专业返回上述管道的轴测图及材料表，并补上其他相关条件（例如阀门、特殊管件的重量、管口端的位移量等）。 管道力学专业根据上述条件中对管系

28、进行柔性分析及应力计算在调整或通过管道布置设计的同时进行管系的管架设计，特别是弹簧支吊架、膨胀节、波纹管、防振管架等的设计以确保管系及设备管口的安全。 工艺专业收到上述设计、计算结果后，完成最终的配管及管架设计并完成管架表。 上述特殊管架型号及数量要写入管道材料表，并将有关特性参数写入综合材料表以供订货。 最后，为安装上述管架所需的预埋件、预埋管等土建条件与其他二次条件一并提给土建，最终完成土建设计。3）、提出钢平台条件。在基本完成管道布置的设计后，可以进行钢平台、梯子设计，并在钢平台梯子设计好以后向设备专业提出钢平台梯子布置的条件。设备专业完成钢平台设计梯子制作设计后，返回大工艺专业会签后、

29、将钢平台梯子图编入工艺专业设计图纸目录、入库。 若设备专业有与土建基础建筑构筑物连接的钢平台、梯子的设计，由设备专业向土建专业提出设计条件。4）、向外管专业提出与界外管廊管道相连的管道条件（管号、管径及壁厚、材料、位置、标高）。装置与管廊相连的管道边界为距管廊中心线1米处。 需要安装在管廊管道上的阀门、调节阀、流量孔板、减压阀等的条件也需向外管专业提出。5）、静电接地条件。为防止易燃流体管道产生积聚静电引起事故，需将这些管道布置及规格条件提给电气专业进行管道静电接地的设计。 也需向电气专业提出需静电接地的设备条件（设备布置及接地板方位）。6）、设计设备管口方位图管道布置图基本完成后即可出设备管

30、口方位图。但通常建设单位要求设计及设备制造进度较急，往往要求在管道布置图开展不久、设备管口方位基本确定后、先提出管口方位图并先发给各设备制造厂以确保设备尽早完成。7）、局部照明条件。有局部照明要求的计器（现场液位计、压力表、温度计等）及设备窥镜等，也需向电气专业提出局部照明的条件（位置、标高、方位、亮度等）。6）、设计设备管口方位图管道布置图基本完成后即可出设备管口方位图。但通常建设单位要求设计及设备制造进度较急，往往要求在管道布置图开展不久、设备管口方位基本确定后、先提出管口方位图并先发给各设备制造厂以确保设备尽早完成。7）、局部照明条件。有局部照明要求的计器（现场液位计、压力表、温度计等）及设备窥镜等，也需向电气专业提出局部照明的条件（位置、标高、方位、亮度等）。位布置的要求。