设备及管道布置专题—李劲飞.doc

设备及管道布置专题李劲飞本文由xupanpan0920贡献 ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 设备及管道布置专题 主讲：李劲飞 一、管道与压力管道的概念 1、管道是与铁路、水路、公路、航空并列的五大运输行业 、管道是与铁路、水路、公路、航空并列的五大运输行业 之一； 之一； 2、管道的定义及其特点； 、管道的定义及其特点； 定义： 定义： 管道”可以解释为“由管道组成件、管道支吊架、 “管道”可以解释为“由管道组成件、管道支吊架、隔热 层 和防腐层组成，用以输送、分配、混合、分离、排放、 和防腐层组成，用以输送、分配、混合、分离、排放、 计量或控制流体流动”的特种设备。 计量或控制流体流动”的特种设备。 “压力管道”顾名思义就是承压的管道,由于它存在的安全 压力管道”顾名思义就是承压的管道 由于它存在的安全 问题比较多，国家规定压力管道要受监督和检查。 问题比较多，国家规定压力管道要受监督和检查。 特点： 特点： a、管系相互联系牵扯和影响，且长细比大，易于失稳， 、管系相互联系牵扯和影响，且长细比大，易于失稳， b、压力管道设计除了要考虑常规因素外，还需考虑柔 、压力管道设计除了要考虑常规因素外， 性、振动、支撑等特殊因素； 振动、支撑等特殊因素； c.、管内流体流动状态复杂，缓冲余地小，工作条件变 、管内流体流动状态复杂，缓冲余地小， 化频率大； 化频率大； d、管道的组成件种类繁多 ， 各有各的特点和技术要求 ， 、 管道的组成件种类繁多，各有各的特点和技术要求， 选材和总成困难； 选材和总成困难； e、管道上的可能泄漏点多于压力容器。 、管道上的可能泄漏点多于压力容器。 二、压力管道的分类和管理 压力管道安全管理与监察规定 压力管道安全管理与监察规定 压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则 压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则 1、规定规定了监察范围 、 规定 2、规则规定了具体的实施方法 、 规则 把监察范围内的压力管道划分为三类 两级、 三类、 把监察范围内的压力管道划分为三类、两级、十六种 管道类别 类别代号 级别代号 品种代号 GA1(1) GA1 长输管道 GA GA2(1) GA2 GB1 公用管道 GB GB2 GA2(2) GA2(3) GA1(2) GA1(3) 管道类别 类别代号 级别代号 品种代号 GC1(1) GC1 GC1(2) GC1(3) GC1(4) 工业管道 GC GC2(1) GC2 GC2(2) GC2(3) GC2(4) 注：GA2、GB1、GB2、GC2级的压力管道设计资格许可证由 、 、 、 级的压力管道设计资格许可证由 省级行政主管部门负责办理（省质量技术监督局） 省级行政主管部门负责办理（省质量技术监督局） 负责办理 强调执行三项标准： 强调执行三项标准： a、职业性接触毒物危害程度分级GB5044规定符合下列 、 职业性接触毒物危害程度分级 规定符合下列 条件之一的介质为极度危害介质： 条件之一的介质为极度危害介质： 人体接触或吸入后，易发生急性中毒且后果严重的； 人体接触或吸入后，易发生急性中毒且后果严重的； 发生慢性中毒后，即使脱离接触， 发生慢性中毒后，即使脱离接触，病情仍继续发展或不能 治愈的； 治愈的； 已被证明是致癌性强的 最高允许浓度低于每立方米0.1毫克，即使有微量泄漏， 最高允许浓度低于每立方米 毫克，即使有微量泄漏， 毫克 也会对人体造成极大危害的。 也会对人体造成极大危害的。 b、石油化工企业设计防火规范GB50160 、 石油化工企业设计防火规范 c、建筑设计防火规范GBJ16 、 建筑设计防火规范 规定了各级设计人员的资格和职责 a、审批人员的技术职责 、 参加设计原则和方案的制定，并审查是否符合合同及有关批 参加设计原则和方案的制定， 文的要求； 文的要求； 指导设计工作，解决设计中的技术难题； 指导设计工作，解决设计中的技术难题； 审查设计文件（包括中间产品） 认真填写“审查记录” 审查设计文件（包括中间产品），认真填写“审查记录”和质 量评定卡” 并对所审查的文件的质量负责； 量评定卡”，并对所审查的文件的质量负责； 参与压力管道设计基础工作和对设计人员的技术培训工作。 参与压力管道设计基础工作和对设计人员的技术培训工作。 b、审查的基本内容 、 设计是否符合原订的设计原则和方案， 设计是否符合原订的设计原则和方案，与总图布置的关系 是 否正确（坐标、标高、北向、全年最小频率风向等） 否正确（坐标、标高、北向、全年最小频率风向等）； 是否符合项目的工程规定的要求（采用标准、预留空间、 是否符合项目的工程规定的要求（采用标准、预留空间、专 业间的关系、与界区外的联系等）； 业间的关系、与界区外的联系等）； 是否满足合同或工艺系统的特殊要求（如果有的话）； 是否满足合同或工艺系统的特殊要求（如果有的话）； 设计文件是否完整无遗漏，表达是否清楚正确， 设计文件是否完整无遗漏，表达是否清楚正确，且与最新 版的设计条件相吻合； 版的设计条件相吻合； 管道类、 种的划分，火灾危险区域的划分， 管道类、级、种的划分，火灾危险区域的划分，安全间距和 消防通道的布置，是否符合规范要求。 消防通道的布置，是否符合规范要求。 三、国际通行设计体制概述和管道设计基本程序 1国际通行设计体制概述 国际通行设计体制是：一个观念；一套管理方法； 国际通行设计体制是：一个观念；一套管理方法；一种 运作程序。 运作程序。 2管道设计工作专业的分工 设备布置 国内大多合二为一） （国内大多合二为一） 管道设计工作 管道布置 管道材料 管道机械 3管道设计基本程序 工程设计阶段的划分 基础工程设计阶段 详细工程设计阶段 (2)主要设计文件分为七个版次，即： 主要设计文件分为七个版次， 主要设计文件分为七个版次 初版 （简称 A 版） 内部审核版（ 内部审核版（简称 B 版） 基础工程设计阶段 用户审核版（ 用户审核版（简称 C 版） 确认版 （简称 D 版） 研究版 设计版 施工版 （简称 E 版） （简称 F 版） （简称 G 版） 详细工程设计阶段 (3)、管道设计的主要工作内容 、 基础设计阶段主要内容有： 基础设计阶段主要内容有： 1）接受来自各专业的条件，如工艺、土建、总图、设备 接受来自各专业的条件，如工艺、土建、总图、 其中主要的是PID PID图 设备表、管道特性表、 等，其中主要的是PID图、设备表、管道特性表、建 议 的设备布置图。 的设备布置图。 2）完成管道设计的工程设计统一规定 3）完成管道等级表 4）完成压力管道一览表 5）主要管道的走向图（国内还没有做） 主要管道的走向图（国内还没有做） 6）重要管道的应力分析（一般也不做） 重要管道的应力分析（一般也不做） 7）提出土建的一次条件 8）提出管道材料用量 详细设计阶段的主要工作内容： 详细设计阶段的主要工作内容： 1）接受条件（同基础设计） ）接受条件（同基础设计） 2）完成设备布置图 ） 3）完成管道布置图 ） 4）提出各专业的一次、二次条件 ）提出各专业的一次、 5）完成本专业的其它图纸 ） 6）管道应力分析计算 ） 7）管架设计 ） 8)材料的详细统计和汇总 四、管道设计在工程设计中的重要性及基本标准 1、管道设计专业是多学科综合性专业。 管道设计专业是多学科综合性专业。 多学科综合性专业 2、设计周期长，牵涉的面广，工作量大，是设计院大型专业， 设计周期长，牵涉的面广，工作量大，是设计院大型专业， 在详细设计时的主导专业，又是瓶颈专业。 在详细设计时的主导专业，又是瓶颈专业。 主导专业 3、大约有百分之十几的管道事故原因是由设计不当造成的。 大约有百分之十几的管道事故原因是由设计不当造成的。 管道事故原因是由设计不当造成的 据原劳动部对200起管道事故的统计分析： 据原劳动部对200起管道事故的统计分析： 200起管道事故的统计分析 使用、管理问题 使用、 管件质量问题 安装问题 设计问题 腐蚀问题 其它问题 32.6 32.6 27.3% 18% 11% 10.6% 0.5% 在我国每年都有几十起，甚至上百起管道事故的发生。 在我国每年都有几十起，甚至上百起管道事故的发生。 4管道设计用基本标准 工业金属管道设计规范 工业金属管道设计规范GB503162000 化工管道设计规范 化工管道设计规范HG206951987 化工装置设备布置设计规定 化工装置设备布置设计规定HG/T2054692 化工装置管道布置设计规定 化工装置管道布置设计规定HG/T205491998 化工装置管道机械设计规定 化工装置管道机械设计规定HG/T206451998 化工装置管道材料设计规定HG/T206461999 化工装置管道材料设计规定 化工工艺设计施工图内容和深度统一规定 化工工艺设计施工图内容和深度统一规定HG/T20519-92 钢质管法兰、垫片、紧固件 钢质管法兰、垫片、紧固件HG20592206351997 化工装置工艺系统工程设计规定 化工装置工艺系统工程设计规定（13）HG20559-93 ） (10)职业性接触毒物危害程度分级标准GB5044-85 职业性接触毒物危害程度分级标准 (11)石油化工企业设计防火规范GB50160-92,（1999年版） 石油化工企业设计防火规范 年版） （ 年版 (12)建筑设计防火规范GBJ16-87,（2001年版） 建筑设计防火规范 （ 年版） 年版 (13)城镇燃气设计规范GB50028-93，1998版(2002年局部条文修改） 城镇燃气设计规范 年局部条文修改） ， 版 年局部条文修改 (14)城镇热力网设计规范CJJ34 2001 城镇热力网设计规范 (15)城镇直埋供热管道工程技术规程CJJ/T81-98 城镇直埋供热管道工程技术规程 (16)输气管道工程设计规范GB50251-94 输气管道工程设计规范 (17)输油管道工程设计规范GB50253-94 输油管道工程设计规范 (18)输油、输气管道穿跨越工程设计规范SY/T0015.1-2-98 输油、输气管道穿跨越工程设计规范 五、压力管道设计文件 为了确保压力管道设计质量， 为了确保压力管道设计质量，非常有必要规范压力管道设计 文件，严格执行压力管道设计文件的校、审及签署制度。 文件，严格执行压力管道设计文件的校、审及签署制度。需要 进行校、审和签署的压力管道设计文件包括： 进行校、审和签署的压力管道设计文件包括： 专业间相互提出的设计条件及图纸。 （1）专业间相互提出的设计条件及图纸。 （ 2 ） 基础设计/ 初步设计、 详细设计/ 施工图设计的图纸、 表 基础设计/ 初步设计 、 详细设计 / 施工图设计的图纸 、 计算书以及工程设计统一规定都应进行校、审及签署。 格、计算书以及工程设计统一规定都应进行校、审及签署。 校审级别：根据工程性质及文件的重要程度确定校审级别， 1.校审级别：根据工程性质及文件的重要程度确定校审级别， 一般情况下分为三级：一级：校核；二级：校核、审核；三级： 一般情况下分为三级：一级：校核；二级：校核、审核；三级： 校核、审核、审定。 校核、审核、审定。 2.签署规定 校审人应从有校审资格人员名单中选派(什么资格) 2.1校审人应从有校审资格人员名单中选派(什么资格)。 校审人员名单应在项目质量计划中列出。 2.2校审人员名单应在项目质量计划中列出。 同一设计文件的设计人不能兼任校核人、 审核人； 2.3 同一设计文件的设计人不能兼任校核人 、 审核人 ； 校核人 不能兼任审核人。 不能兼任审核人。 2.4 在见习期间的大中专毕业生和其他无职称人员不得单独承 担设计，在他人指导下绘制的图纸，可和指导人在设计(编制) 担设计，在他人指导下绘制的图纸，可和指导人在设计(编制) 栏内共同签署，但不得单独签署。 栏内共同签署，但不得单独签署。 3 、压力管道设计文件的组成及签署要求 见表5.1和 ，设计文件中表格的具体内容及样式（见演示） 见表 和5.2，设计文件中表格的具体内容及样式（见演示） 4、压力管道设计文件的校审要求 、 5、设计文件中常见的一些问题 、 （1）设计文件不完整 ） （2）配管图中图面表达不正确、内容不完整 ）配管图中图面表达不正确、 （3）材料表中的问题 ） （4）管架表、管架图以及管架在配管图上的表示 ）管架表、 （5）管道应力分析计算中存在的问题 ） 序号 1 2 3 4 5 7 8 9 10 基础/ 基础 / 初步设计文件签署规定 设计文件名称 设计 校核 管道设计工程统一规定 管道及仪表流程图 设备布置图 管道布置图 管道等级表 管道应力分析统一规定 关键管道应力分析计算书 综合材料表 压力管道一览表 审核 表 5.1 审定 备注 有必要时 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 详细/ 详细/施工图设计文件签署规定 设计文件名称 设计 校核 管道设计工程统一规定 图纸目录 设计说明书 工艺设备一览表 管道及仪表流程图 管道特性表 装置分区索引图 设备布置图 管道轴侧图 管道布置图（平面图、立面图） 管道布置图（平面图、立面图） 管架布置图（可与布置图合并） 管架布置图 蒸汽伴热系统图 蒸汽伴热表 审核 表 5.2 审定 备注 或说明书 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 电伴热表 管段表(无单管线图者) 管段表(无单管线图者) 单管线图（管段轴测图） 管道等级表 压力管道应力分析一览表 设备及管道隔热一览表 设备及管道防腐一览表 管架表 非标支吊架图 设备管口方位图 特殊管件制造图 管道应力分析计算书 综合材料表 六、设备布置 设备布置是管道设计中最重要的一部分 设备布置是指在装置区内， 设备布置是指在装置区内，对生产设备按物流顺序进 行 有序排布和摆放，使之同时满足PID要求；安全、环保 要 要求； 有序排布和摆放，使之同时满足 要求 安全、 生产、操作、安装、维修要求的过程。 求；生产、操作、安装、维修要求的过程。 1、设备布置的基本任务 、 基础设计阶段： 基础设计阶段： 编制设备布置工程规定和有关说明文件； 编制设备布置工程规定和有关说明文件； 绘制设备布置图； 绘制设备布置图； 提出相关设计条件； 提出相关设计条件； 详细设计阶段： 详细设计阶段： 修改并发布研究版、 修改并发布研究版、设计版设备布置图 完成施工版设备布置图 2、设备布置原则和应考虑的因素 、设备布置原则和应考虑的因素 最小频率风向和管廊的布置对设备布置的影响 主管廊插 图 风玫瑰插 图 考虑最小频率风向的影响，管廊和旁边的框架连成一体时， 考虑最小频率风向的影响，管廊和旁边的框架连成一体时， 要使管廊的柱距与框架的柱距尽可能一致。 要使管廊的柱距与框架的柱距尽可能一致。 3、几类设备及建构筑物的布置 、 (1)主管廊的布置 管廊引管插 图 主管廊插 图 主管廊的布置 (2)通道、平台和梯子的布置 塔梯子平台插 图 通道、 通道 通道、平台和梯子具有操作、维修、安全疏散等多种功能。 通道、平台和梯子具有操作、维修、安全疏散等多种功能。 平台与服务对象的相对高度（ 平台与服务对象的相对高度（6001600）， 加设踢脚板。 ）， 加设踢脚板。 直爬梯： ）；高度 加安全护栏； 直爬梯：宽（400 600）；高度4m加安全护栏；顶部高 ）；高度 加安全护栏 出平台1 出平台 1.2m；直爬梯每段不宜9m。 ；直爬梯每段不宜 。 斜梯每段高差不宜 斜梯每段高差不宜5.5m；高塔的直爬梯不能是一条直线； ；高塔的直爬梯不能是一条直线； 两个安全通道之间的距离不得大于50m。 两个安全通道之间的距离不得大于 。 (3)换热器的布置 几种换热器插 图 (4)罐区的布置 换热器的布置 罐区的布置 (5)泵类的布置 泵类的布置 七、公用管道布置（燃气和热力管道） 公用管道布置（燃气和热力管道） 1、特点 、 用于民用或公共事业的管道，也用于工业企业的气源输送， 用于民用或公共事业的管道，也用于工业企业的气源输送， 用气的企业也相当于一个用户。 用气的企业也相当于一个用户。 燃气、热力管道大部分采用埋地敷设，有穿跨越工程。 燃气、热力管道大部分采用埋地敷设，有穿跨越工程。 2、燃气加臭处理安全措施的要求 、 应具有可以察觉的臭味，无臭味或臭味不足的燃气要加臭。 应具有可以察觉的臭味，无臭味或臭味不足的燃气要加臭。 有毒燃气泄漏到空气中，达到对人体允许浓度之前应能察觉； 有毒燃气泄漏到空气中，达到对人体允许浓度之前应能察觉； 无毒燃气在达到爆炸下限的20浓度时应能察觉 浓度时应能察觉。 无毒燃气在达到爆炸下限的 浓度时应能察觉。 3、公用管道布置的一般原则 、 符合城市规划； 符合城市规划； 充分考虑负荷分布和城市的发展； 充分考虑负荷分布和城市的发展； 进行布线方案的技术经济比较； 进行布线方案的技术经济比较； 布置在车行道以外且平行于道路； 布置在车行道以外且平行于道路； 注意避开不良地质地段； 注意避开不良地质地段； 一般埋地敷设，不能从建构筑下穿越，且在冰冻线以下； 一般埋地敷设，不能从建构筑下穿越，且在冰冻线以下； 燃气具有保障供应的特殊性，布置成环路，多个方向供气。 燃气具有保障供应的特殊性，布置成环路，多个方向供气。 4、城市热力网管道介质设计参数的适应范围 、 热水热力网压力小于或等于2.5MPa，温度小于或等于 热水热力网压力小于或等于 ，温度小于或等于200； 蒸汽热力网压力小于或等于1.6MPa，温度小于或等于 蒸汽热力网压力小于或等于 ，温度小于或等于350 。 5、城镇燃气工程的施工验收规范 、 城镇燃气输配工程施工验收规范 城镇燃气输配工程施工验收规范CJJ33-89 强度试验要求：试验压力为设计压力的1.5倍 强度试验要求：试验压力为设计压力的 倍，且钢管不得低 0.3MPa，铸铁管不得低于 小时。 ，铸铁管不得低于0.05MPa。稳压 小时。 。稳压1小时 气密性试验要求： 气密性试验要求： 设计压力小于等于5kPa时，试验压力应为 设计压力小于等于 时 试验压力应为20kPa 设计压力大于5kPa时，试验压力应为设计压力的 1.15倍， 设计压力大于 时 倍 但不小于100kPa。保压 小时，压力降应合格。 小时， 但不小于 。保压24小时 压力降应合格。 热力管网工程的施工验收应执行 热力管网工程的施工验收应执行城市供热管网工程施工及 工程的施工验收应执行 验收规范 验收规范CJJ28-89 八、工业管道布置 管道布置是指在装置界区的有限空间内对联系各设备及 进出装置的工艺管道、公用工程管道以及相关专业的设施， 进出装置的工艺管道、公用工程管道以及相关专业的设施， 进行综合规划和有序排布的过程，并使之同时满足P&ID 、 进行综合规划和有序排布的过程，并使之同时满足 安全、操作、检修的规定和要求。 安全、操作、检修的规定和要求。 1、管道布置的综合规划 、 2、管道布置设计必须具备的条件 、 3、管道布置的一般要求 、 的要求（燃气、热力的系统图）； （1）符合 ）符合P&ID 的要求（燃气、热力的系统图）；支管顺序插 图 （2）做到安全可靠、经济合理、满足