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(bu)銹鋼管(guan)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(ben)書重(zhong)點(dian)介紹(shao)配(pei)管設(she)(she)計的裝(zhuang)置(zhi)(zhi)設(she)(she)備布(bu)置(zhi)(zhi)(工藝裝(zhuang)置(zhi)(zhi)布(bu)置(zhi)(zhi))、管道布(bu)置(zhi)(zhi)設(she)(she)計及其有關的專業內(nei)容與工程應用。


  不銹鋼配管設(she)計(ji)(ji)是(shi)詳細(xi)設(she)計(ji)(ji)的(de)主導專(zhuan)業(ye),起著(zhu)承上啟下的(de)作(zuo)用,貫穿了工(gong)(gong)程(cheng)設(she)計(ji)(ji)的(de)全過程(cheng)。工(gong)(gong)藝裝置(zhi)布置(zhi)及配管設(she)計(ji)(ji)工(gong)(gong)作(zuo)是(shi)一個反(fan)復修改、不斷完善(shan)的(de)過程(cheng),大到(dao)全廠的(de)設(she)備布置(zhi),小到(dao)一個螺(luo)栓、螺(luo)母、墊片(pian)都(dou)在所需要(yao)考(kao)慮的(de)范圍(wei)內。工(gong)(gong)作(zuo)量大,程(cheng)序(xu)繁瑣,設(she)計(ji)(ji)內容復用性(xing)低(di),參與人(ren)員(yuan)多,專(zhuan)業(ye)內部(bu)和專(zhuan)業(ye)外部(bu)協調(diao)界(jie)面多。圖1.1所示為(wei)某石油化工(gong)(gong)項目各專(zhuan)業(ye)人(ren)工(gong)(gong)時百分(fen)比圖,通常配管設(she)計(ji)(ji)占項目總工(gong)(gong)時的(de)比例在40%左右。


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  工(gong)(gong)藝(yi)(yi)裝置(zhi)(zhi)布(bu)置(zhi)(zhi)設(she)計是指將一(yi)個生(sheng)產(chan)裝置(zhi)(zhi)所(suo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)設(she)備、建構筑物(wu)、管廊、通道等按一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)規則在圖紙、3D模型或電(dian)子(zi)CAD圖內進(jin)行定(ding)位(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)設(she)計過(guo)程。它涉及工(gong)(gong)藝(yi)(yi)流程要求(qiu)(qiu),生(sheng)產(chan)操作和檢(jian)修要求(qiu)(qiu),與其他(ta)設(she)備或裝置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)關系(xi)要求(qiu)(qiu),所(suo)在地形和面積大小的(de)(de)(de)(de)(de)要求(qiu)(qiu),環境的(de)(de)(de)(de)(de)要求(qiu)(qiu)等。工(gong)(gong)藝(yi)(yi)裝置(zhi)(zhi)布(bu)置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)好壞直接(jie)影(ying)響裝置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)操作、檢(jian)修、安全、美觀(guan)(guan)和經濟性,它對不銹鋼管道布(bu)置(zhi)(zhi)設(she)計也起到宏觀(guan)(guan)控制作用(yong)。工(gong)(gong)藝(yi)(yi)裝置(zhi)(zhi)布(bu)置(zhi)(zhi)會(hui)(hui)影(ying)響設(she)備之(zhi)間(jian)連接(jie)管道的(de)(de)(de)(de)(de)柔性、經濟性、工(gong)(gong)藝(yi)(yi)性能,會(hui)(hui)影(ying)響設(she)計階段各專業(ye)有關設(she)施(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)碰撞(zhuang),會(hui)(hui)影(ying)響整(zheng)個裝置(zhi)(zhi)投產(chan)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)整(zheng)體(ti)運(yun)行。


  不銹鋼管(guan)道布置設計是通過圖紙(zhi)、3D模型或電子CAD圖來表示出工(gong)藝裝置設備之間連接管(guan)道的位置、走向、支承(cheng)等,并能滿(man)足工(gong)藝流程(cheng)的要求,滿(man)足管(guan)道強度、剛度的要求,滿(man)足操作、維護、消防的要求等,最(zui)后給出管(guan)道及其元件的用量。


  配(pei)管(guan)(guan)設(she)計首先要(yao)了(le)解設(she)計條件和(he)用戶要(yao)求,然后(hou)確定(ding)(ding)設(she)計應用標準規范,配(pei)管(guan)(guan)設(she)計材料工(gong)程師(shi)確定(ding)(ding)管(guan)(guan)道等(deng)級(ji)。最后(hou)進(jin)行(xing)管(guan)(guan)道走向、支(zhi)承、操(cao)作(zuo)平臺等(deng)方面的(de)綜合規劃和(he)布置,并(bing)對必(bi)要(yao)的(de)管(guan)(guan)道進(jin)行(xing)應力分(fen)析(xi)。


工程應用:裝置設備布置及配管(guan)設計需考慮的內容


  如圖1.2(a)所(suo)(suo)示,需(xu)(xu)(xu)根據(ju)裝置(zhi)設(she)備布(bu)置(zhi)的(de)(de)(de)基本(ben)原(yuan)則和要(yao)(yao)求布(bu)置(zhi)設(she)備A、B、C。然后(hou)考(kao)(kao)慮(lv)用管(guan)道(dao)(dao)連(lian)接(jie)(jie)它(ta)們(men)的(de)(de)(de)管(guan)口,如圖1.2(b)所(suo)(suo)示,連(lian)接(jie)(jie)管(guan)道(dao)(dao)后(hou),位(wei)置(zhi)1需(xu)(xu)(xu)要(yao)(yao)彎頭,位(wei)置(zhi)2需(xu)(xu)(xu)要(yao)(yao)分支連(lian)接(jie)(jie)和異徑(jing)管(guan),位(wei)置(zhi)3需(xu)(xu)(xu)要(yao)(yao)考(kao)(kao)慮(lv)管(guan)子對設(she)備C管(guan)口的(de)(de)(de)應力作(zuo)用。其他位(wei)置(zhi)還(huan)需(xu)(xu)(xu)考(kao)(kao)慮(lv)增加閥(fa)門、支吊(diao)架(jia)等。設(she)備A、B到設(she)備C之間的(de)(de)(de)管(guan)道(dao)(dao)不能有上(shang)袋形。圖1.2(c)所(suo)(suo)示為在充分考(kao)(kao)慮(lv)以上(shang)因素后(hou)的(de)(de)(de)配管(guan)設(she)計方(fang)案(an)研(yan)究圖,需(xu)(xu)(xu)考(kao)(kao)慮(lv)增加閥(fa)門、支吊(diao)架(jia)、壓(ya)力表、流量計、過濾器、異徑(jing)管(guan)等的(de)(de)(de)布(bu)置(zhi)。如需(xu)(xu)(xu)最(zui)終完成,作(zuo)為施工的(de)(de)(de)依據(ju),還(huan)需(xu)(xu)(xu)進行管(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)柔性(xing)分析、管(guan)道(dao)(dao)組成件的(de)(de)(de)定位(wei)、三(san)維(wei)或二維(wei)制圖、涂(tu)漆涂(tu)色、靜(jing)電接(jie)(jie)地(di)、隔熱、伴熱、統計管(guan)道(dao)(dao)材料等。


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工(gong)程應(ying)用:某工(gong)業裝置的配管設計錯誤(wu)


 筆者參加某工(gong)業裝置的評(ping)審和(he)調研(yan),該(gai)裝置已經開始生產運行(xing),但是,管道(dao)的炮、冒、滴(di)、漏現象較多,并(bing)且(qie)不斷發生新的險情,影響了工(gong)廠(chang)的正常(chang)生產。圖1.3所示的是工(gong)廠(chang)裝置的一角,其主(zhu)要(yao)是配(pei)管設(she)計錯誤問題,主(zhu)要(yao)包括(kuo)以下內容。


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 位(wei)置1是一個液位(wei)計(ji)(ji),設計(ji)(ji)的位(wei)置在3m以上,附近沒有(you)直爬梯和平臺,無法(fa)(fa)觀(guan)測(ce);液位(wei)計(ji)(ji)旁(pang)還有(you)一排管(guan)子阻(zu)擋,即使有(you)移動平臺也無法(fa)(fa)靠近,造成液位(wei)計(ji)(ji)無法(fa)(fa)觀(guan)測(ce)。


 位置2 有一個(ge)手動閥門,高(gao)度為2.4m,維護人員無法接觸到(dao)。


 位置3 缺少(shao)立管的(de)支架,易引起(qi)管道的(de)不穩(wen)定(ding)。


 位(wei)置(zhi)4 和(he)位(wei)置(zhi)5 都設計(ji)成了固(gu)定(ding)架,應該有一處為(wei)固(gu)定(ding)架,一處為(wei)滑動架。


 位置(zhi)(zhi)6止回閥宜布置(zhi)(zhi)在水平管道上。