管道布置一般要求
1.管道等级分界
由于设计温度和压力以及介质性质的改变引起管系管道等级或管道材质的改变,管道等级分界就是用来表达这种改变介面的位置。
A、B、C三种情况通常材料相同只是管道等级不一样,分界点处的法兰、紧固件和垫片,按高等级选用即可。
2. 管道的吹扫
① 一般工艺管道的固定吹扫接管方式如图4.2.2-1所示。
② 半固定式吹扫接管视介质情况而定。剧毒、液化烃类采用双阀如图4.2.2-2A、C,一般介质用单阀如图4.2.2-2B、D.
3. 排液与放气
① 放空
② 排液
设备本体有关仪表排液均应引至相应排液漏斗;除净化风和非净化风管道外,地面上泵、阀组排液管线(包括立管阀门上部排液)均应引至附近边沟;构架上阀组的管道排液管线(包括立管阀门上部排液)均应引至相应排液漏斗,且排液总管需引至构架地面边沟。
③ 工艺及公用工程管道,特别是高温高压管道上的放空阀可用盲法兰代替. 一般工艺管道排液、放气口设一道阀。
4. 管道坡度
① 火矩管道: 坡度为1-3/1000
③ 其他P&ID图上特别要求的管道按P&ID图的要求设计(如:汽包返回管道)
5. 管道间距
② 阀门手轮最小间距:DN≥80 MIN100; DN≤50 MIN50。
④ 计算管道间距时必须考虑管位移及其方向。
① 在人员通行处管道底部的净高不宜小于2.1m,需通行车辆处,管底的净高视车辆的类型有所不同,通行小型检修机械或车辆时不宜小于3.0m,通行大型检修机械或车辆时不应小于4.5m.
被保护管在套管范围内不应有焊缝. 埋地管道有阀门者应设阀井。大型阀井应考虑操作和检修人员能到井下作业。小型阀井可只考虑人员在阀井外操作阀门的可能性。
③ 采用管沟敷设时,沟低应有不小于2%的坡度。管沟内预先埋设型钢支架,支架顶面距沟底不小0.2m,对于管底装有排液阀者,管沟与管底之间净空应能满足排液阀的安装与操作。管沟内有隔热层的管道应设管托。沟内管间距应比架空管道适当加大。
采样管用于取出管中流体进行分析,采样的形式应符合P&ID的要求,采样点应设置在便于通行方便操作的地方。采样管应尽量短,且不得从管道上的死区引出,以减少管内流体滞留。就地采样第一道阀等级随主管,阀后变为不锈钢。
① 气体管道上采样管的引出
对于气体管道上的取样口,当设置在水平管道上时应在管道顶部,当设置在立管上时,取样口应向上倾斜45°;含有固体颗粒的气体管道上的取样口应设在立管上,并将取样管深入管道的中心。
② 液体管道上采样管的引出
对于液体管道上的取样口,压力输送的水平管道上可设置在任意部位,自流水平管道应设置在管道底部,液体中含有固体颗粒时应设置在管道的侧面;当设置在立管上时宜设在介质向上流动的管段上。
a. 采样管切断阀距引出点超过3m时,应在距引出点最近的地方安装根部阀,此管长不得大于8m。
b. 样品出口管端与漏斗地面或平台之间应至少有300mm的净空,以安放取样器皿。
管廊的布置
管道等级分界
2. 管廊的长度
一般过程工业装置的设备(换热设备、冷却器、塔、容器、露天压缩机、泵等)每台可按平均占用3m长管廊估计。布置得当,可压缩到2.1-2.4m;
3. 管廊的高度
(1)横穿道路上空:次要道路4.5;主要道路6m以上;铁路7m以上;检修通道的净高不小于3.1m。
(2)下部设备高度:泵周围至少需要2.5m;换热器上5.5m;管廊上管道与设备相连时,最小净高为3.5m。
(3)考虑横梁结构和断面型式:对于双层管廊,上下层间距为1-1.5m。
(4)装置间管廊高度,需考虑跨越区域,全厂采用一个标准,与其他装置协调。
4. 管廊的宽度
管廊的宽度主要由管子根数和管径大小决定(最密集处),并加一定的余量(20%)。同时考虑:
(2)管间距:不同文献规范计算方法不同。
5. 管架结构
有单柱管架和双柱管架之分。宽度规定,单柱管架宽度系类为0.5、1、1.5、2、3米;双柱管架宽度系列为3、4、6、8米。采用单根钢管或者钢筋混凝土立柱加钢梁结构,大型采用钢筋混凝土框架结构。
6. 管廊的柱距和管架的跨距
(2)管廊的柱距和管架的跨距由敷设在其上的最小管子的允许跨度或用多数管子的允许跨度确定。
管架的跨距用6-8m,DN40以下的管道用3-4m。
7. 管廊上的管道布置
管廊上敷设的管道种类有以下几种:
工艺管道、公用工程管道、仪表管道和电缆。
管廊上管道布置方法
1. 考虑管径大小因素:大口径管道尽量靠近管廊柱子,单柱管架管道均匀布置在管架柱子两侧。
3. 考虑被输送物料的性质因素:低温管、不宜受热管与热管道分开布置,腐蚀性介质敷设在下层。
5. 考虑仪表管道、动力电缆的安全:工艺区敷设地下电缆,有腐蚀性液体渗入的地方,采用架空槽板敷设,仪表管线同电缆一起考虑。电缆不允许布置在热管到附近或者输送腐蚀性介质下方,一般敷设在管廊走道的下面或者管廊柱子外侧。
装置中主管廊宽度跨度和高度
1)管廊的宽度主要由管道的数量和管径的大小确定。并考虑一定的预留的宽度,一般主管廊管架应留有10%-20%的余量,并考虑其荷重。同时要考虑管廊下设备和通道以及管廊上空冷设备等结构的影响。
2)管廊上布置空冷器时,支柱跨距宜与空冷器的间距尺寸相同,以使管廊立柱与空冷器支柱中心线对齐;
4)由于整个管廊的管道布置密度并不相同,通常在首尾段管廊的管道数量较少。因此,在必要时可以减小首尾段管廊的宽度或将双层管廊变单层管廊。
管廊的柱距和省廊的跨距是由敷设遮其上的管道因垂直荷载所产生的允许弯曲挠度决定的,通常为6—9m。如中小型装置中,小直径的管道较多时,可在两根支柱之间设置副梁使管道的跨距缩小。
(3)管廊的高度可根据下面条件确定
① 装置内的检修道不应小于4.5m;
③ 铁路不应小于5.5m;
当管廊有桁架时要按桁架底高计算。
2)管廊下管道的最小高度。为有效地利用管廊空间,多在管底下布置泵。考虑到泵的操作和维护,至少需要3.5m;管廊上管道与分区设备相接时,一般应比管廊的底层管道标高低或高600~1000mm。所以管廊底层管底标局最小为3.5m。管廊下布置管壳式冷换设备时,由于设备高度增加,需要增加管廊下的净空。
4)管廊的结构尺寸。在确定省廊高度时,要考虑到管廊横梁和纵梁的结构断面和型式,务必使梁底和架底的高度,满足上述确定管廊高度的要求。对于双层管廊,上下层间距一般为1.2~2.0m,主要决定于管廊上最大管道的直径。
5)至于装置之间的管廊的高度取决于管架经过地区的具体情况。如沿工厂边缘成罐区,不会影响厂区交通和扩建的地段,从经济性和检修方便考虑,可用管墩敷设,离地面高300~500mm即可满足要求。
管道设计及施工中17大避让原则
1. 小管让大管:小管绕弯容易,且造价低。
3. 有压管让无压管(压力流管让重力流管):无压管(或重力流管)改变坡度和流向,对流动影响较大。
5. 常温管让高(低)温管(冷水管让热水管、非保温管让保温管):高于常温要考虑排气;低于常温要考虑防结露保温。
7. 气体管让水管:水流动的动力消耗大。
9. 一般管道让通风管:通风管道体积大,绕弯困难。
11. 施工简单的避让施工难度大的:这是从避免增加安装难度方面考虑的。
13. 技术要求低的管线让技术要求高的管线:这是从避免增加技术要求难度方面考虑的。
15. 非主要管线避让主要管线:这是从功能重要程度方面考虑的。
17. 新建管线避让已建成的管线:这是从减少造价、工程量和施工难度等方面考虑的。
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工业是节能降碳的重点领域,也是实现“3060”碳达峰碳中和目标的关键。党的二十大报告明确提出,积极稳妥推进碳达峰碳中和,推进降碳、减污、扩绿、增长,完善能源消耗总量和强度调控,重点控制化石能源消费,逐步转向碳排放总量和强度“双控”制度。为了回顾 2023 年工业企业在节能降碳、绿色可持续发展方面的成就,了解当下的创新技术和应用,《流程工业》编辑部在 2024 年第一期特别策划了“工业碳中和”专题,邀请了一批国内外优秀的工业企业分享观点和产业实践,为广大的流程工业企业提供绿色可持续发展的启迪和借鉴。
作者:本刊编辑部
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