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(zhong)點介紹配管設計的裝(zhuang)置設備布(bu)置(工藝裝(zhuang)置布(bu)置)、管道(dao)布(bu)置設計及其有關的專業內容與工程(cheng)應(ying)用(yong)。


  不銹鋼配管(guan)(guan)設(she)(she)計(ji)是詳細設(she)(she)計(ji)的(de)主(zhu)導專(zhuan)業(ye),起著(zhu)承上(shang)啟下的(de)作用(yong),貫穿了工(gong)程(cheng)設(she)(she)計(ji)的(de)全過(guo)程(cheng)。工(gong)藝裝置布(bu)置及(ji)配管(guan)(guan)設(she)(she)計(ji)工(gong)作是一(yi)個(ge)(ge)反復(fu)(fu)修(xiu)改(gai)、不斷完(wan)善的(de)過(guo)程(cheng),大到全廠的(de)設(she)(she)備布(bu)置,小到一(yi)個(ge)(ge)螺栓、螺母、墊(dian)片都在(zai)所需要考慮的(de)范圍(wei)內。工(gong)作量大,程(cheng)序繁瑣,設(she)(she)計(ji)內容復(fu)(fu)用(yong)性低,參(can)與人員(yuan)多(duo),專(zhuan)業(ye)內部和專(zhuan)業(ye)外部協調界面多(duo)。圖1.1所示為某石油化工(gong)項目(mu)各專(zhuan)業(ye)人工(gong)時百分比圖,通常配管(guan)(guan)設(she)(she)計(ji)占(zhan)項目(mu)總工(gong)時的(de)比例在(zai)40%左右。


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  工(gong)藝裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)布置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)設(she)(she)(she)計是指將一個生產(chan)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)所用(yong)的(de)(de)設(she)(she)(she)備、建構(gou)筑物、管廊、通道(dao)等按一定(ding)的(de)(de)規則在(zai)圖紙、3D模型或電子(zi)CAD圖內進行(xing)(xing)定(ding)位的(de)(de)設(she)(she)(she)計過程(cheng)。它涉及工(gong)藝流程(cheng)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu),生產(chan)操作和(he)(he)檢修(xiu)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu),與(yu)其他設(she)(she)(she)備或裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)關(guan)系要(yao)(yao)求(qiu)(qiu),所在(zai)地形和(he)(he)面積大小的(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu),環境的(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)等。工(gong)藝裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)布置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)好壞直接影(ying)響(xiang)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)操作、檢修(xiu)、安全、美觀(guan)和(he)(he)經(jing)濟(ji)性(xing),它對不銹(xiu)鋼管道(dao)布置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)設(she)(she)(she)計也起到宏觀(guan)控制作用(yong)。工(gong)藝裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)布置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)會(hui)影(ying)響(xiang)設(she)(she)(she)備之(zhi)間連接管道(dao)的(de)(de)柔性(xing)、經(jing)濟(ji)性(xing)、工(gong)藝性(xing)能,會(hui)影(ying)響(xiang)設(she)(she)(she)計階段(duan)各專業有關(guan)設(she)(she)(she)施(shi)的(de)(de)碰(peng)撞(zhuang),會(hui)影(ying)響(xiang)整(zheng)(zheng)個裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)投產(chan)后的(de)(de)整(zheng)(zheng)體運行(xing)(xing)。


  不銹鋼管道布置(zhi)設計是(shi)通過(guo)圖紙、3D模(mo)型或電子CAD圖來表示出(chu)(chu)工藝裝置(zhi)設備之間連接管道的位置(zhi)、走向、支(zhi)承等,并能滿足(zu)(zu)工藝流程的要求,滿足(zu)(zu)管道強(qiang)度、剛度的要求,滿足(zu)(zu)操作(zuo)、維護、消防的要求等,最后給出(chu)(chu)管道及(ji)其元件(jian)的用量。


  配管(guan)(guan)設(she)計(ji)首先要了解設(she)計(ji)條件和用(yong)戶要求,然后確(que)定設(she)計(ji)應用(yong)標準規(gui)范,配管(guan)(guan)設(she)計(ji)材料工(gong)程師(shi)確(que)定管(guan)(guan)道等級。最后進行管(guan)(guan)道走向、支承、操(cao)作平臺等方(fang)面的(de)綜合(he)規(gui)劃(hua)和布置,并(bing)對必要的(de)管(guan)(guan)道進行應力分析(xi)。


工程(cheng)應用:裝置設備布置及配(pei)管(guan)設計(ji)需(xu)考慮的內容


  如(ru)圖1.2(a)所示,需(xu)(xu)(xu)根據(ju)裝置(zhi)(zhi)(zhi)設(she)(she)備(bei)(bei)布置(zhi)(zhi)(zhi)的(de)基本原(yuan)則和要(yao)求布置(zhi)(zhi)(zhi)設(she)(she)備(bei)(bei)A、B、C。然后考慮用(yong)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)連(lian)接它們的(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)口(kou),如(ru)圖1.2(b)所示,連(lian)接管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)后,位(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)1需(xu)(xu)(xu)要(yao)彎頭,位(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)2需(xu)(xu)(xu)要(yao)分(fen)(fen)支(zhi)連(lian)接和異(yi)徑管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan),位(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)3需(xu)(xu)(xu)要(yao)考慮管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)子(zi)對設(she)(she)備(bei)(bei)C管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)口(kou)的(de)應(ying)力作用(yong)。其他位(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)還(huan)需(xu)(xu)(xu)考慮增加閥門、支(zhi)吊(diao)架(jia)等(deng)。設(she)(she)備(bei)(bei)A、B到設(she)(she)備(bei)(bei)C之(zhi)間的(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)不能(neng)有上袋形(xing)。圖1.2(c)所示為在充分(fen)(fen)考慮以上因素后的(de)配(pei)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)設(she)(she)計(ji)(ji)方案研究圖,需(xu)(xu)(xu)考慮增加閥門、支(zhi)吊(diao)架(jia)、壓力表、流(liu)量計(ji)(ji)、過濾器、異(yi)徑管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)等(deng)的(de)布置(zhi)(zhi)(zhi)。如(ru)需(xu)(xu)(xu)最(zui)終完(wan)成(cheng),作為施工(gong)的(de)依據(ju),還(huan)需(xu)(xu)(xu)進行管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)的(de)柔性分(fen)(fen)析、管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)組成(cheng)件的(de)定位(wei)、三維或二維制圖、涂漆涂色、靜(jing)電接地、隔熱、伴(ban)熱、統計(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)材(cai)料等(deng)。


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工程應用:某工業裝置的配管設(she)計錯誤


 筆者參加某工(gong)業(ye)裝置(zhi)的(de)(de)評審(shen)和調研,該(gai)裝置(zhi)已(yi)經開始生產(chan)運行,但(dan)是,管道的(de)(de)炮、冒、滴、漏(lou)現象較多(duo),并(bing)且不斷發生新的(de)(de)險情,影響(xiang)了工(gong)廠的(de)(de)正常生產(chan)。圖1.3所示的(de)(de)是工(gong)廠裝置(zhi)的(de)(de)一角,其主要是配管設計錯(cuo)誤問題,主要包括以下內容。


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 位置(zhi)1是一(yi)個液位計(ji),設計(ji)的(de)位置(zhi)在3m以上(shang),附近沒有直爬梯和平臺,無(wu)法(fa)觀測;液位計(ji)旁(pang)還有一(yi)排管子阻擋(dang),即(ji)使(shi)有移動平臺也無(wu)法(fa)靠近,造成液位計(ji)無(wu)法(fa)觀測。


 位置2 有一個手(shou)動閥(fa)門(men),高度為2.4m,維護人(ren)員(yuan)無法接觸到(dao)。


 位置3 缺少立管的支(zhi)架,易引起管道的不穩定。


 位(wei)置4 和位(wei)置5 都設計成了固定(ding)架,應該有(you)一處為固定(ding)架,一處為滑(hua)動架。


 位(wei)置6止回閥宜布置在水平管道上。