不銹鋼工業管道是指工礦企業等單位為生產制作各種產品過程所需的工藝管道、公用工程管道及其他輔助管道。不銹鋼工業管道配管設計屬于多學科綜合性專業,是根據裝置工藝、設備、結構、儀表、電氣等各專業的設計要求,結合裝置特點、地理位置、氣候條件、設備和管道特性及維護人員實際操作等因素,并遵循相關法律、規范和規定,在規定的時間內合理地布置設備及有關設施,并用不銹鋼管道及其組成件將裝置中各設備安全、經濟、合理、美觀地連接成為一個系統的整體,是集體的、創造性的智力勞動。


  本書重點(dian)介紹配管設(she)計的裝(zhuang)置(zhi)(zhi)設(she)備(bei)布(bu)置(zhi)(zhi)(工藝(yi)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)布(bu)置(zhi)(zhi))、管道(dao)布(bu)置(zhi)(zhi)設(she)計及其(qi)有(you)關的專業內(nei)容與工程應用。


  不銹鋼配(pei)管(guan)設(she)(she)計是詳細設(she)(she)計的主導專(zhuan)業(ye),起著承上啟下的作用,貫穿了(le)工程設(she)(she)計的全(quan)過程。工藝裝(zhuang)置布置及配(pei)管(guan)設(she)(she)計工作是一(yi)(yi)個(ge)反(fan)復修改、不斷完善的過程,大到全(quan)廠的設(she)(she)備布置,小到一(yi)(yi)個(ge)螺栓、螺母、墊片(pian)都在所需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)的范圍內(nei)。工作量大,程序(xu)繁瑣,設(she)(she)計內(nei)容復用性(xing)低,參與人員多(duo)(duo),專(zhuan)業(ye)內(nei)部和(he)專(zhuan)業(ye)外部協調界面多(duo)(duo)。圖1.1所示(shi)為(wei)某(mou)石(shi)油化工項目各專(zhuan)業(ye)人工時(shi)百分比圖,通常配(pei)管(guan)設(she)(she)計占項目總工時(shi)的比例(li)在40%左(zuo)右。


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  工(gong)(gong)(gong)藝(yi)裝置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)布置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)設(she)計(ji)是指(zhi)將一個(ge)生產裝置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)所用(yong)(yong)的(de)(de)設(she)備(bei)、建(jian)構筑物(wu)、管(guan)廊、通道等按一定的(de)(de)規則在圖紙(zhi)、3D模型或電子(zi)CAD圖內進(jin)行定位的(de)(de)設(she)計(ji)過程(cheng)。它涉及工(gong)(gong)(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)要(yao)(yao)求(qiu),生產操(cao)作(zuo)(zuo)和(he)檢修要(yao)(yao)求(qiu),與其他設(she)備(bei)或裝置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)關系要(yao)(yao)求(qiu),所在地形和(he)面積(ji)大(da)小的(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu),環境的(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)等。工(gong)(gong)(gong)藝(yi)裝置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)布置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)好壞直接影響(xiang)裝置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)操(cao)作(zuo)(zuo)、檢修、安全、美觀和(he)經(jing)濟(ji)性,它對不銹(xiu)鋼管(guan)道布置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)設(she)計(ji)也(ye)起到(dao)宏觀控(kong)制作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)。工(gong)(gong)(gong)藝(yi)裝置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)布置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)會影響(xiang)設(she)備(bei)之間連(lian)接管(guan)道的(de)(de)柔性、經(jing)濟(ji)性、工(gong)(gong)(gong)藝(yi)性能,會影響(xiang)設(she)計(ji)階段各專業有關設(she)施的(de)(de)碰(peng)撞,會影響(xiang)整(zheng)個(ge)裝置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)投產后的(de)(de)整(zheng)體(ti)運行。


  不(bu)銹鋼(gang)管道(dao)(dao)布置設(she)計是通過圖紙(zhi)、3D模型或電子CAD圖來表示(shi)出工藝(yi)裝置設(she)備之間連接管道(dao)(dao)的(de)位置、走向、支承等,并(bing)能滿足(zu)工藝(yi)流程(cheng)的(de)要(yao)求,滿足(zu)管道(dao)(dao)強度(du)(du)、剛度(du)(du)的(de)要(yao)求,滿足(zu)操作(zuo)、維(wei)護、消(xiao)防的(de)要(yao)求等,最后(hou)給出管道(dao)(dao)及其(qi)元件(jian)的(de)用量。


  配(pei)管(guan)(guan)(guan)設(she)(she)(she)計(ji)首(shou)先要了解(jie)設(she)(she)(she)計(ji)條件和(he)(he)用戶(hu)要求,然后(hou)確定(ding)設(she)(she)(she)計(ji)應(ying)用標(biao)準規(gui)范,配(pei)管(guan)(guan)(guan)設(she)(she)(she)計(ji)材料工程師確定(ding)管(guan)(guan)(guan)道(dao)等(deng)級。最后(hou)進行(xing)管(guan)(guan)(guan)道(dao)走向、支承、操作平臺(tai)等(deng)方面(mian)的綜合規(gui)劃和(he)(he)布(bu)置,并(bing)對必要的管(guan)(guan)(guan)道(dao)進行(xing)應(ying)力分析。


工(gong)程(cheng)應用:裝置設(she)備布置及配管(guan)設(she)計需考慮的內容


  如圖(tu)(tu)1.2(a)所示(shi),需(xu)(xu)根據(ju)裝置(zhi)設備(bei)(bei)布置(zhi)的(de)(de)基本(ben)原(yuan)則和要求(qiu)布置(zhi)設備(bei)(bei)A、B、C。然后考(kao)(kao)慮(lv)(lv)(lv)用管道(dao)連接它(ta)們(men)的(de)(de)管口,如圖(tu)(tu)1.2(b)所示(shi),連接管道(dao)后,位(wei)置(zhi)1需(xu)(xu)要彎頭,位(wei)置(zhi)2需(xu)(xu)要分(fen)支(zhi)(zhi)連接和異(yi)徑管,位(wei)置(zhi)3需(xu)(xu)要考(kao)(kao)慮(lv)(lv)(lv)管子(zi)對設備(bei)(bei)C管口的(de)(de)應(ying)力(li)作(zuo)用。其他位(wei)置(zhi)還(huan)需(xu)(xu)考(kao)(kao)慮(lv)(lv)(lv)增(zeng)加閥門、支(zhi)(zhi)吊架等(deng)。設備(bei)(bei)A、B到設備(bei)(bei)C之(zhi)間的(de)(de)管道(dao)不(bu)能(neng)有上袋(dai)形。圖(tu)(tu)1.2(c)所示(shi)為在(zai)充分(fen)考(kao)(kao)慮(lv)(lv)(lv)以(yi)上因(yin)素后的(de)(de)配(pei)管設計(ji)(ji)方(fang)案研究圖(tu)(tu),需(xu)(xu)考(kao)(kao)慮(lv)(lv)(lv)增(zeng)加閥門、支(zhi)(zhi)吊架、壓力(li)表、流(liu)量計(ji)(ji)、過濾器(qi)、異(yi)徑管等(deng)的(de)(de)布置(zhi)。如需(xu)(xu)最終完成(cheng),作(zuo)為施工的(de)(de)依據(ju),還(huan)需(xu)(xu)進(jin)行管道(dao)的(de)(de)柔性分(fen)析、管道(dao)組成(cheng)件的(de)(de)定位(wei)、三維(wei)(wei)或二維(wei)(wei)制圖(tu)(tu)、涂漆涂色(se)、靜(jing)電接地、隔熱、伴熱、統計(ji)(ji)管道(dao)材(cai)料等(deng)。


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工程應用:某(mou)工業裝置的(de)配(pei)管設計(ji)錯誤


 筆(bi)者(zhe)參加某工(gong)業裝(zhuang)置(zhi)的(de)評審和調研,該裝(zhuang)置(zhi)已經(jing)開(kai)始生產(chan)運行,但(dan)是(shi),管道的(de)炮(pao)、冒、滴(di)、漏(lou)現象較多,并且不斷發生新的(de)險情(qing),影響了工(gong)廠的(de)正常生產(chan)。圖1.3所(suo)示(shi)的(de)是(shi)工(gong)廠裝(zhuang)置(zhi)的(de)一(yi)角,其(qi)主要是(shi)配管設計錯誤問題,主要包括以(yi)下內容。


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 位(wei)置(zhi)1是一(yi)個液(ye)(ye)位(wei)計(ji),設計(ji)的位(wei)置(zhi)在3m以(yi)上,附近沒有(you)直爬梯和平(ping)臺,無(wu)法(fa)觀測;液(ye)(ye)位(wei)計(ji)旁還有(you)一(yi)排(pai)管子阻擋,即使有(you)移動平(ping)臺也無(wu)法(fa)靠(kao)近,造(zao)成(cheng)液(ye)(ye)位(wei)計(ji)無(wu)法(fa)觀測。


 位(wei)置2 有(you)一個手(shou)動閥門,高度為2.4m,維護人員無法接觸到。


 位置3 缺少立管(guan)的(de)支架,易引起(qi)管(guan)道的(de)不(bu)穩定。


 位置4 和位置5 都設計成了固(gu)定架(jia),應該有一處為固(gu)定架(jia),一處為滑動架(jia)。


 位(wei)置6止回閥宜布(bu)置在(zai)水平管(guan)道上。