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(gang)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(de)裝置(zhi)(zhi)設備布(bu)置(zhi)(zhi)(工藝(yi)裝置(zhi)(zhi)布(bu)置(zhi)(zhi))、管道布(bu)置(zhi)(zhi)設計及其有關的(de)專業(ye)內容(rong)與工程應用(yong)。
不銹鋼配(pei)管設(she)計是(shi)詳細設(she)計的(de)主導專業,起著承上啟下的(de)作(zuo)用(yong),貫穿了(le)工(gong)(gong)程設(she)計的(de)全(quan)過程。工(gong)(gong)藝裝(zhuang)置布置及配(pei)管設(she)計工(gong)(gong)作(zuo)是(shi)一(yi)個反復修改、不斷(duan)完善的(de)過程,大到全(quan)廠的(de)設(she)備布置,小到一(yi)個螺栓(shuan)、螺母、墊片都在(zai)所需要考慮(lv)的(de)范(fan)圍內(nei)。工(gong)(gong)作(zuo)量大,程序繁瑣(suo),設(she)計內(nei)容復用(yong)性低(di),參與(yu)人員多,專業內(nei)部(bu)(bu)和(he)專業外部(bu)(bu)協(xie)調界面(mian)多。圖(tu)1.1所示(shi)為某石油化工(gong)(gong)項目各專業人工(gong)(gong)時百分比(bi)圖(tu),通常配(pei)管設(she)計占項目總工(gong)(gong)時的(de)比(bi)例在(zai)40%左右(you)。

工(gong)(gong)(gong)藝(yi)裝置(zhi)(zhi)布(bu)置(zhi)(zhi)設計(ji)(ji)(ji)是指將一個(ge)(ge)生(sheng)產(chan)裝置(zhi)(zhi)所用的(de)(de)設備、建構筑物、管(guan)廊、通道等按(an)一定的(de)(de)規則在(zai)圖(tu)紙、3D模(mo)型或電子CAD圖(tu)內進行(xing)定位的(de)(de)設計(ji)(ji)(ji)過程(cheng)。它涉及工(gong)(gong)(gong)藝(yi)流程(cheng)要(yao)求(qiu),生(sheng)產(chan)操(cao)作(zuo)和(he)檢(jian)修要(yao)求(qiu),與其他設備或裝置(zhi)(zhi)的(de)(de)關系要(yao)求(qiu),所在(zai)地形和(he)面積大小的(de)(de)要(yao)求(qiu),環境的(de)(de)要(yao)求(qiu)等。工(gong)(gong)(gong)藝(yi)裝置(zhi)(zhi)布(bu)置(zhi)(zhi)的(de)(de)好壞直(zhi)接影(ying)響裝置(zhi)(zhi)的(de)(de)操(cao)作(zuo)、檢(jian)修、安全(quan)、美觀和(he)經濟(ji)性(xing)(xing),它對不銹鋼管(guan)道布(bu)置(zhi)(zhi)設計(ji)(ji)(ji)也起到宏(hong)觀控制作(zuo)用。工(gong)(gong)(gong)藝(yi)裝置(zhi)(zhi)布(bu)置(zhi)(zhi)會(hui)影(ying)響設備之(zhi)間連接管(guan)道的(de)(de)柔性(xing)(xing)、經濟(ji)性(xing)(xing)、工(gong)(gong)(gong)藝(yi)性(xing)(xing)能,會(hui)影(ying)響設計(ji)(ji)(ji)階段(duan)各專(zhuan)業有關設施的(de)(de)碰撞,會(hui)影(ying)響整個(ge)(ge)裝置(zhi)(zhi)投產(chan)后(hou)的(de)(de)整體運(yun)行(xing)。
不銹鋼(gang)管道(dao)(dao)布置設(she)計是通(tong)過圖(tu)(tu)紙、3D模型或(huo)電子CAD圖(tu)(tu)來表示出工(gong)藝裝置設(she)備(bei)之間連接(jie)管道(dao)(dao)的位置、走向、支承等,并(bing)能滿足(zu)工(gong)藝流程的要(yao)求,滿足(zu)管道(dao)(dao)強度、剛度的要(yao)求,滿足(zu)操作、維護(hu)、消防(fang)的要(yao)求等,最后給出管道(dao)(dao)及(ji)其元件的用(yong)量。
配管(guan)設計(ji)首先要了解設計(ji)條件(jian)和(he)用(yong)戶(hu)要求,然后確定(ding)設計(ji)應用(yong)標準規(gui)范(fan),配管(guan)設計(ji)材料(liao)工程(cheng)師確定(ding)管(guan)道等級。最后進行(xing)(xing)管(guan)道走(zou)向、支承、操作平臺等方面的(de)綜合規(gui)劃和(he)布置,并對必要的(de)管(guan)道進行(xing)(xing)應力分析。
工程應用:裝置(zhi)設備布(bu)置(zhi)及(ji)配管設計需考慮的內容
如(ru)圖(tu)1.2(a)所示,需(xu)(xu)(xu)根據裝(zhuang)置(zhi)(zhi)設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)布置(zhi)(zhi)的基本(ben)原則和要求布置(zhi)(zhi)設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)A、B、C。然后考(kao)(kao)慮(lv)用(yong)管道(dao)連接(jie)它(ta)們的管口,如(ru)圖(tu)1.2(b)所示,連接(jie)管道(dao)后,位(wei)置(zhi)(zhi)1需(xu)(xu)(xu)要彎(wan)頭,位(wei)置(zhi)(zhi)2需(xu)(xu)(xu)要分(fen)支連接(jie)和異(yi)徑管,位(wei)置(zhi)(zhi)3需(xu)(xu)(xu)要考(kao)(kao)慮(lv)管子對設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)C管口的應力(li)作(zuo)用(yong)。其他位(wei)置(zhi)(zhi)還(huan)(huan)需(xu)(xu)(xu)考(kao)(kao)慮(lv)增加閥門、支吊(diao)架(jia)(jia)等。設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)A、B到設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)C之間的管道(dao)不能有上(shang)袋形。圖(tu)1.2(c)所示為(wei)在(zai)充(chong)分(fen)考(kao)(kao)慮(lv)以上(shang)因素后的配管設(she)(she)計方(fang)案(an)研究圖(tu),需(xu)(xu)(xu)考(kao)(kao)慮(lv)增加閥門、支吊(diao)架(jia)(jia)、壓(ya)力(li)表、流(liu)量計、過(guo)濾器、異(yi)徑管等的布置(zhi)(zhi)。如(ru)需(xu)(xu)(xu)最(zui)終(zhong)完成(cheng),作(zuo)為(wei)施工的依據,還(huan)(huan)需(xu)(xu)(xu)進行管道(dao)的柔(rou)性分(fen)析、管道(dao)組成(cheng)件的定位(wei)、三(san)維或二(er)維制圖(tu)、涂漆涂色、靜電接(jie)地、隔熱、伴熱、統計管道(dao)材料等。

工(gong)(gong)程應(ying)用:某工(gong)(gong)業裝置的配管設計錯誤(wu)
筆者參加某(mou)工(gong)業裝(zhuang)置(zhi)(zhi)的(de)評(ping)審和調研,該裝(zhuang)置(zhi)(zhi)已經開始生(sheng)產運(yun)行,但是(shi)(shi),管道的(de)炮、冒、滴、漏現象較多(duo),并且不斷發(fa)生(sheng)新的(de)險情(qing),影響了(le)工(gong)廠的(de)正常生(sheng)產。圖1.3所示的(de)是(shi)(shi)工(gong)廠裝(zhuang)置(zhi)(zhi)的(de)一(yi)角(jiao),其主(zhu)要是(shi)(shi)配管設計(ji)錯誤(wu)問(wen)題(ti),主(zhu)要包括以下(xia)內(nei)容。

位(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)1是一個液位(wei)(wei)(wei)計(ji),設計(ji)的位(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)在3m以上,附近(jin)沒有直(zhi)爬(pa)梯和平(ping)臺(tai),無法(fa)觀(guan)測;液位(wei)(wei)(wei)計(ji)旁還有一排管子(zi)阻(zu)擋,即使有移動平(ping)臺(tai)也無法(fa)靠近(jin),造成(cheng)液位(wei)(wei)(wei)計(ji)無法(fa)觀(guan)測。
位置2 有一個手(shou)動(dong)閥門,高度(du)為2.4m,維(wei)護人員無法接觸到。
位置3 缺少立管(guan)的支架,易引起管(guan)道的不穩定。
位(wei)(wei)置(zhi)4 和位(wei)(wei)置(zhi)5 都設計成了固(gu)定架(jia),應該有(you)一處為(wei)固(gu)定架(jia),一處為(wei)滑(hua)動架(jia)。
位(wei)置6止回(hui)閥(fa)宜布(bu)置在水平(ping)管道(dao)上。

