第二十一章车间管路设计

第六章

车间管路设计第一节

管路设计概述一、管道布置设计的图样管道布置设计是在施工图设计阶段中进行的。它通常由带控制点工艺流程图、设备布置图、有关的设备图组成。同时，还以土建、机械、自控、电气专业等有关图样和资料作为依据，对管道作出适合工艺操作要求的合理布置设计，并绘制出以下图样。一、管道布置设计的图样1．管道布置图表示出车间(装置)内管道空间位置的平面和立面布置情况的图样。2．蒸汽伴管系统布置图表示出车间内各蒸汽分配管与冷凝液收集管系统平面和立面布置的图样。3．管段图表示出—个设备至另一个设备(或另一个管道）间的一段管道的立体图样。4．管架图表示出管架的零部件图样。二、管道布置设计的方式为了将上述几种管道布置设计图样更加反映设计意图并组织指导生产，可采用模型设计方法，使设计意图具体明确。模型设计就是把整个车间(装置)的所有设备和建(构)筑物，按照一定比例(常用1：20或1：50)做成模型，装配起来，再配上管道等模型，这样使建(构)筑物及设备的位置、管道等布置情况，很直观地反映出来，既便于讨论审查，又利于安装施工。二、管道布置设计的方式由于施工对象及装置复杂程度有所不同，各设计单位又具有不同的设计习惯，因此，管道布置设计目前有以下几种方式：(1)进行模型设计，绘制管道布置图和部分管道的管段图。(2)进行模型设计和绘制管道Dg＞32mm部分的管段图。(3)绘制管道布置图和管道Dg＞32mm部分的管段图。(4)绘制管道布置图。以上各种方式都应绘制必要的蒸汽伴热管道布置图和管架图、管件图。三、管道布置图的内容

1.一组视图按照正投影原理，画—组平面和立立剖视图，表示出整个车间(装置)的设备、建(构)筑物简单轮廓以及管道、管件、阀门、仪表控制点等的布置安装情况。2．尺寸及标注注出管道及有些管件、阀门、控制点的平面位置尺寸和标高，对建筑轴线编号、设备位号、管段序号、控制点代号等进行标注。3.分区简图表明车间(装置)分区的简单情况。三、管道布置图的内容4．方位标表示出管道安装的方位基准。5.标题栏注写图名，图号，设计阶段等。四、管道布置图的视图(一)分区、比例、图幅1．分区原则由于整个车间(装置)范围较大，管道布置也与设备布置图一样，由首页图提供车间(装置)分区概况。然后按照首页图划分的区域，分区绘制图。如果设备布置图以车间(装置)为单位绘制图样，而管道布置图需分区绘制，此时可以按照设备布置图中划分的区域分区绘制图样，也可以按工段(工序)分区绘制图样。(一)分区区、比例、、图幅管道布置图图若以分区区原则绘制制，在各分分区管道布布置图的底底层平面图图上应以较较粗的双点点划线画出出分区界线线，并标出出各分区界界线的坐标标数值(以以设备布置置图上界线线坐标原点点为基准)和邻近管管道布置图图的图号。。(一)分区区、比例、、图幅如果果管管道道布布置置图图按按工工段段(工工序序)为为单单位位分分区区绘绘制制，，往往往往以以内内墙墙或或建建筑筑定定位位轴轴线线作作为为分分区区界界线线，，不不必必用用粗粗双双点点划划线线绘绘制制和和标标注注界界线线坐坐标标。。此此时时，，管管道道布布置置图图可可在在每每一一分分区区的的底底层层平平面面图图所所在在图图纸纸右右上上方方，，以以适适当当的的比比例例(如如1：：1000或或1：：2000)用用细细双双点点划划线线画画出出分分区区简简图图。。图图中中用用细细斜斜线线(或或两两交交叉叉细细线线)表表示示该该区区所所在在位位置置，，并并注注明明各各分分区区的的图图号号。。(一一)分分区区、、比比例例、、图图幅幅如果果车车间间(装装置置)内内管管道道比比较较简简单单，，管管道道布布置置图图也也可可以以与与设设备备布布置置图图合合并并，，此此时时，，分分区区简简图图和和有有关关标标注注就就没没有有必必要要了了。。(一一)分分区区、、比比例例、、图图幅幅2.比比例例、、图图幅幅图样样上上基基本本视视图图的的比比例例通通常常采采用用1：：50和和1：：100，，管管道道较较复复杂杂的的可可以以采采用用1：：20、、1：：25等等。。图图样样幅幅面面一一般般都都以以选选用用一一号号图图纸纸或或二二号号图图纸纸为为宣宣，，不不得得已已时时才才用用0号号图图纸纸，，以以便便于于图图样样的的绘绘制制和和管管理理。。(二)视图的的配置管道布置图应应完整地表示示车间(装置置)内全部管管道、阀门、、管道上的仪仪表控制点、、部分管件、、设备的简单单形状、建(构)筑物轮轮廓等内容。。根据表达的的需要，管道道布置图所采采用的一组视视图、可以包包括平面图、、剖视图、向向视图和局部部放大图等。。(二)视图的的配置平面图的配置置，一般应与与设备布置图图中的平面图图一致，即按按建筑标高平平面分层绘制制，各层管道道布置平面图图是将楼板以以下的建(构构)筑物、设设备、管道等等全部画出。。但是，当某某一层的管道道上、下重叠叠过多，布置置又较复杂，，可再分上、、下两层分别别绘制。(二)视图的的配置如果管道布置置在平面图上上不能清楚地地表达出部位位，可采用立立面剖视图或或向视图补充充表示。针对对需要表达的的部位，大多多数是采用局局部的剖(向向)视图，力力求表达简单单清楚。剖视视图应尽可能能与剖切平面面所在的管道道布置平面图图画在同一张张图纸上，也也可以集中在在另一张图纸纸上画出。在在同一主项设设计中注意剖剖(向)视图图各图的编号号不准重复。。剖(向)视视图和平面图图分张绘制时时，应注明剖剖切平面(向向视箭头)所所在平面图图图号。剖切平平面位置线的的画法及标注注方式与设备备布置图相同同。向视图的的标注方法与与一般机械图图的注法相同同。(二)视图的的配置管道布置的平平面、立面剖剖(向)视图图，应像设备备布置图一样样，在图形下下方注写如：：“xx平面”，“A—A剖视”等字样样。(三)视图的的表示方法管道布置图的的视图由建(构)筑物，，发酵设备、、管道、管件件、阀门、仪仪表控制点、、管架、仪表表盘、电气盘盘等图形所组组成。只有弄弄清了这些组组成部分在图图上的表示方方法，才可以以清楚了解管管道布置图的的表示方法。。(三)视图的的表示方法1．建（构)筑物表达要要求和和画法法基本本上与与设备备布置置图相相同，，以细细实线线绘制制。与与管道道安装装布置置无关关的内内容有有时可可以简简化。。(三)视图图的表表示方方法2．设设备由于设设备在在管道道布置置图中中不是是主要要表达达内容容，因因此，，在图图上采采用细细线绘绘制。。设备备的图图形与与设备备布置置图上上的图图形基基本上上应相相同，，有些些还可可适当当简化化。但但设备备上如如有接接管管管口和和备用用管口口则应应该全全部画画出。。若有有预留留安装装位置置的设设备，，则用用双点点划线线画出出，设设备的的中心心线则则需一一律画画出。。同时时，设设备的的表示示方法法，有有如下下规定定：(三)视图图的表表示方方法(1)定型型设备备简简单单的定定型设设备可可简画画其外外形。。泵、、鼓风风机等等设备备，有有时只只画出出设备备基础础和电电机位位置。。对于于复杂杂的机机械，，如各各种压压缩机机等，，或按按需要要可简简单画画出设设备的的全部部或与与配管管有关关的局局部外外形。。(三)视图图的表示方方法(2)非定定型设备按比例画出出具有外形形特征的轮轮廓线及其其基础、支支架等。设设备所附属属的钢结构构作平台等等，有时以以细实线画画出轮廓位位置。3．管道管道布置图图上应画出出全部工艺艺物料管道道和辅助管管道。配管管比较复杂杂的几套相相同设备，，允许只画画出其中一一套的全部部配套，但但总管上应应画出每套套支管的接接头位置。。为了画图图简便，通通常把管道道布置图中中的管道也也画成单线线。但对于于大直径或或重要的管管道，为了了表达得更更确切，避避免管线相相碰，则把把管道画成成双线。需需画双线的的管道，直直径一般在在Dg＞350mm(但也可按工程程实际情况而而定，如Dg＞150mm或Dg＞200mm时，或是Dg＞50mm，面受受压压在在12MPa以上上的的高高压压管管道道等等)。。3．．管管道道在同同一一套套图图中中，，这这些些规规定定应应予予统统一一，，对对于于Dg＜＜150mm，，也可可画画成成单单线线。。在在绘绘成成单单线线时时，，采采用用粗粗实实线线；；绘绘成成双双线线时时，，用用中中实实线线(b／／2——2b／／3，，b为线线宽宽度度)，，通通常常租租实实线线b=0．．9mm。。辅助助管管道道图图用用中中实实线线(0．．6mm左右右)绘绘制制；；仪仪表表管管用用细细虚虚线线(0．．3mm左右右)或或细细实实线线绘绘制制。。这这样样可可与与建建(构构)筑筑物物、、设设备备轮轮廓廓线线等等图图样样有有所所区区别别，，以以使使醒醒目目。。(四)蒸汽汽伴管管系统统布置置图蒸汽伴伴热管管道可可以和和其他他的辅辅助管管道一一起画画在管管道平平立面面剖视视图上上。特特别是是通过过简单单说明明可以以满足足施工工要求求，而而在图图上不不必全全部画画出伴伴管时时，更更是如如此。。此时时在图图上只只须绘绘出引引自蒸蒸汽管管道和和冷凝凝水管管道的的支管管及阀阀件，，注明明来去去走向向，如如图6一l所示。。当伴热热管道道的接接管比比较复复杂，，或有有持殊殊要求求时，，应单单独绘绘制蒸蒸汽伴伴管系系统布布置图图，并并与蒸蒸汽伴伴管系系统图图对应应，如如图6—2所示示。蒸蒸汽伴伴热管管道系系统布布置图图的表表示方方法基基本上上与管管道布布置图图的表表示方方法相相同，，只是是蒸汽汽来源源(总总)管管与冷冷凝水水收集集(总总)管管是用用粗双双点划划线绘绘制的的。在在图6—2中还还以更更粗的的粗双双点划划线画画出了了分区区范围围，并并标注注出各各边界界的坐坐标和和注写写出相相邻分分区的的图号号。（五））管架架图及及管件件图管道布布置设设计中中应提提供管管架与与管件件等的的施工工图样样这类类图样样与——般机机械图图相近近。标标准结结构可可套用用标准准图，，非标标准结结构则则应参参照机机械制制图国国家标标准和和化工工设备备专业业的有有关规规定另另绘管管架图图与管管件图图。（五））管架架图及及管件件图1．管管架图图管架图图应完完整地地表达达管架架的具具体结结构和和尺寸寸等，，以供供管架架制造造、安安装之之用，，图6-3是——种固固定在在墙上上的管管架图图样，，与一一般部部件装装配图图相同同，同同样包包括一一组按按正投投影原原理绘绘制的的视图图、有有关尺尺寸、、零件件的编编号及及明细细表、、标题题栏等等。（五））管架架图及及管件件图2．管管件图图管件图图应该该完整整地表表达该该管件件(包包括特特殊的的阀门门)的的详细细结构构和尺尺寸，，以供供制造造、安安装之之用，，图6—4是一一个衬衬胶钢钢管三三通管管的管管件图图。其其内容容与画画法和和一般般零部部件图图相同同，衬衬胶部部分按按化工工设备备专业业规定定，属属薄衬衬层者者不画画剖面面符号号。为了便便于图图纸的的复用用，一一般一一张图图上只只画一一个管管件，，管件件与管管道焊焊接处处的焊焊缝若若需表表示则则管道道用双双点划划线画画出一一部分分投影影。(六)管段段图1．管管段图图的作作用管段图图也是是管道道布置置设计计中提提供的的一种种图样样，是是表达达从一一个设设备至至另一一个设设备(或另另一管管段)间的的一段段管道道及其其所附附属的的管件件、阀阀门、、控制制点等等具体体配置置情况况的立立体图图样。。图6—5为一一管段段图。。为厂加快快施工进进度，提提高施工工质量，，在车间间安装施施工中，，比较复复杂和大大型的管管道最好好整段顶顶先制作作。同时时，也可可以降低低施工费费用，提提高机械械化施工工程度。。管段图图一般又又是按轴轴侧投影影原理绘绘制的，，立体感感较强，，便于识识读，有有利于施施工。出于管段段团只是是每段管管道的图图样，它它反映的的只是个个别的局局部，需需要有反反映整个个车间(装置)设备、、管道布布置全貌貌的管道道布置平平立面剖剖视图或或设计模模型与之之配合。。设计模模型除能能提供车车间(装装置)布布置设计计的全貌貌以外，，还兼有有如下优优点：形形象具体体，可以以避免发发生在图图上不易易发觉的的管道相相碰等布布置不合合理的情情况。2．管段段图的内内容管段图一一班包括括如下内内容：(1)图图形按按轴侧侧投影原原理绘制制的管段段及其所所附属的的管件、、阀门等等的图形形、符号号。(2)标标注管管段编编号、管管段所连连设备的的位号及及其管口口号(或或其他管管段的编编号)和和安装尺尺寸等的的标注。。(3)方方位坐标标轴安安装方方位的基基准。(4)技技术要求求焊焊接、热热处理、、试压要要求等。。(5)材材料表预预制制管段所所需材料料、尺寸寸、规格格、数量量等。(6)标标题栏图图名名、图号号、比例例、设计计阶段等等。3．管段段图表示示方法车间(装装置)中中需绘制制管段图图的管道道，一般般其直径径Dg>32mm(包括地下下管道)和施工工较复杂杂的管道道，也可可根据工工程实际际情况适适当变动动。(1)比比例与图图幅图图上管管件、阀阀门等大大致按比比例(如如1：10等)绘制，，而管子子长度则则不一定定按比例例画出，，可根据据具体情情况而定定，图面面布置要要保持匀匀称、合合理。管管段图可可画在专专用的轴轴侧坐标标纸上(有印好好的细斜斜格)。。图纸常采采用3号号幅面，，半幅画画图，半半幅填写写材料表表，也可可以图、、表分张张绘制。。如果不不用轴侧侧坐标纸纸，则其其图幅稍稍可灵活活，同时时，在绘绘制管段段图时，，原则上上一个管管段号画画一张管管段图。。过于复复杂的管管段，可可适当断断开，分分成两张张或多张张图画出出，但仍仍用同一一图号，，注明页页数。此此时分界界线要在在管道的的自然断断开点，，加法兰兰(孔板板法兰除除外)、、管件的的焊接点点或安装装需要的的现场焊焊接点等等。比较较简单的的、物料料相同、、材质相相同的几几个管段段，也可可画在——张图止止，但应应分别注注出管段段号。(2)图形管管段图可可以采用正等等轴侧投影和和斜二轴侧投投影两种方法法绘制。工艺艺管道的管段段图，目前大大多采用前一一种方法。(3)尺寸及及其他标注管管段图上上应标注管子子、管件、阀阀门等为满足足加工预制及及安装所需的的全部尺寸，，尺寸以毫米米为单位。尺尺寸线应从管管件中心线或或法兰面引出出，并应与所所标注的管线线平行。标注尺寸时要要注意某些细细节尺寸，如如垫片厚度等等，以免漏注注或错注后影影响管段预制制的准确程度度。对于不能能准确计算其其长度，或由由于土建施工工、设备安装装可能带来较较大误差的部部分管段尺寸寸，可注出其其参考尺寸，，并加注符号号“~”以便便与其他尺寸寸区别，待施施工时实测修修正。(八)管道布布置图的绘制制方法及步骤骤管道布置图在在绘制前要考考虑输送物料料的性质，管管与管之间的的布置，管内内物料温差的的影响；考虑虑施工、操作作、维修的方方便；考虑生生产中的安全全等。(八)管道布布置图的绘制制方法及步骤骤1．绘制图的方方法及步骤(1)确定表达方案案，视图的数数量和各视图图的比例。(2)确定图纸幅面面的安排和图图纸张数。(3)绘制视图。(4)标注尺寸、编编号及代号等等。(5)绘制主位标、、附表及注写写说明。(6)校核与审定。。(八)管道布布置图的绘制制方法及步骤骤从有关工程程及图纸资资料了解对对本工程项项目管道布布置方面的的要求，掌掌握管道布布置的一般般原则，充充分了解工工艺生产流流程、厂房房建筑大致致结构、设设备及其管管口等配置置倩况。根根据此种情情况，对本本项目管道道布置的合合理性作出出初步考虑虑。(八)管道道布置图的的绘制方法法及步骤2．管道布置置应考虑的的问题(1)考虑物料的的因素①对有腐蚀性性物料的管管道，应布布置在平置置管道的下下方或外侧侧。易燃、、易爆、有有毒和有腐腐蚀性物料料的管道不不应敷设在在生活间、、楼梯和走走廊处，并并应配置安安全阀，防防爆膜、阻阻火器、水水封等防火火、防爆装装置，其放放空管应引引至室外指指定地点或或高出屋面面2m以上。(八)管道道布置图的的绘制方法法及步骤②对冷热管道道尽量分开开布置。不不得已时，，热管在上上，冷管在在下。其保保温层外表表面的间距距，上下并并行时，一一般不应小小于0．5m。交叉排列列时，不应应小于0．25m。③管道敷设应应有坡度，，坡度方向向一般均沿沿着物料流流动方向，，但是也有有与物料流流动方向相相反者。坡坡度一般为为l／1000——5／1000。含固形物物结晶的物物料管道，，坡度可至至5／100左右。输送送粘度大的的物料管道道，坡度要要求大些，，可至1／100。埋地管道道及敷设在在地沟中的的管道，在在停止生产产时、其积积存物料不不考虑放尽尽者，可不不考虑敷设设坡度．可可参考表6-l所列数据。。(2)考虑到施工工、操作和和维修的方方便①对支管多的的管道应布布置在并行行管的外侧侧。引支管管时，气体体管从上方方引出，液液体从下方方引出。②管道应集中中架空布置置，尽量走走直线，少少拐弯；不不要挡门窗窗和妨碍设设备、阀门门、管件等等的维修；；不应妨碍碍吊车作业业；在行走走过道地面面至2.2m的空间也不不应安装管管道。③管道应避免免出现“气气袋”、““口袋”和和“盲肠””，如图6—7所示。集汽汽系统的布布置应使得得蒸汽能方方便地向最最高点排放放。①管道如有可可能，应沿沿厂房墙壁壁安装，管管与管间、、管与墙面面间距离以以能容纳管管件、阀门门等为准，，同时也要要方便维修修，在绘制制管路布置置图时可参参考表6-2、表6-3。第二节车车间管道道布置的特特点发酵工厂车车间管道布布置，除了了必须遵守守上述的设设计原则外外，还必须须考虑到发发酵工厂对对无菌要求求的特殊性性。所以，，对发酵工工厂车间管管道布置的的特殊要求求，必须十十分重视。。尤其是发发酵车间，，更应考虑虑到车间管管道布置必必须符合防防止微生物物污染的特特殊要求。。1．选择恰当当的管材和和阀门由于发酵液液具有一定定的酸度和和含有某些些腐蚀性强强的物质(如硫酸铵、、亚硫酸盐盐等)、管道和阀阀门容易受受到腐蚀而而引起渗漏漏，造成染染菌。因此此，选择恰恰当的管材材和阀门是是防止污染染，保证正正常生产的的重要环节节。在发酵罐配配管中，除除了上下水水外，若输输送腐蚀性性较强的介介质(如氨水、酸酸、碱等)时，最好选选用不锈钢钢。1．选择恰当当的管材和和阀门由于阀的渗渗漏可能引引起的染菌菌所占的染染菌比例较较大，值得得引起重视视，与发酵酵罐直接连连通的管道道更应选用用密封性较较高的阀门门。用于发发酵罐的阀阀门一般有有截止闹、、闸阀、针针形阀和橡橡皮隔膜阀阀等。2．选择正确确的管道连连接除上下水管管可以用螺螺纹连接外外，其余管管道以焊接接和法兰连连接为宜。。螺纹连接接时，由于于管道受冷冷、热、震震动等的影影响，活接接头的接口口易松动．．使密封面面不能严密密而造成渗渗漏。如在在接种、输输液时，因因液体快速速流动造成成局部真空空，在渗漏漏处将外界界空气吸入入，空气中中的菌就被被带入发酵酵罐中造成成染菌。焊焊接的连接接方法简便便，而且密密封可靠，，所以空气气灭菌系统统、培养液液灭菌系统统和其他物物料管道以以焊接直接接连接为奸奸。需要经经常拆卸检检修处可用用管法兰连连接。3.合理布布置管道发酵车间的的管道布置置，除满足足生产工艺艺流程要求求外，还要要考虑满足足清洗和灭灭菌彻底的的要求。因因此，除了了管道和阀阀门本身不不漏外，还还要考虑以以下各点：：(1)尽量减少管管道。一一方面可节节省投资，，另一方面面可减少染染菌机会。。管道越短短越好，安安装要整齐齐美观。与与发酵罐连连接的管道道有空气管管、进料管管、水管、、出料管、、蒸汽管、、取样管、、排气管等等，其中有有些管应尽尽可能合并并后并与发发酵维连。。3.合理布布置管道(2)要保证发酵酵罐体和有有关管道都都可用蒸汽汽进行灭菌菌，即保证证蒸汽能够够达到所有有需要灭菌菌的地方。。对于某些些蒸汽可能能达不到的的死角(如阀)要装设与大大气相通的的旁路（排排气口）。。在灭菌操操作时，将将旁路阀门门打开，使使蒸汽流畅畅通过。对对于接种、、取样、补补料和加油油等操作管管路要配置置单独的灭灭菌系统，，使能在发发酵罐灭菌菌后或发酵酵过程中可可单独进行行灭菌。3.合理布布置管道(3)各发酵罐(种子罐)的排汽管不不能因要节节约管材，，而互相连连接在一条条总管道上上。其罐底底排污管(下水管)也不能相互互连接在一一条总管道道上。否则则在使用中中会相互串串通、相互互干扰，引引起污染的的“连锁反反应”。排排汽管道的的串通连接接尤其不利利污染的防防治。一般般以每个发发酵罐具有有独立的排排汽管、下下水管道为为宜。3.合理布布置管道(4)要避免冷凝凝水排入已已灭菌的发发酵罐和空空气过滤器器中。冷凝凝水不是绝绝对无菌的的，如进入入发酵罐会会导致污染染*，如进进入空气过过滤器会使使空气过滤滤失效。为为此，蒸汽汽管道应尽尽可能包有有保温层。。(5)在空气过滤滤器和发酵酵罐之间应应装有单向向阀(止逆阀)，以免在压压缩空气系系统突然停停气或发酵酵罐的压力力高于过滤滤器时，将将发酵液倒倒压至过滤滤器，引起起事故发生生。(6)蒸汽汽总总管管道道应应安安装装分分水水罐罐、、减减压压阀阀和和安安全全阀阀，，以以保保证证蒸蒸气气的的干干燥燥，，并并避避免免过过高高压压力力的的蒸蒸气气在在灭灭菌菌时时造造成成设设备备压压损损或或爆爆炸炸事事故故。。4．消消除除管管道道