第五章 食品工厂管路设计.ppt

第五章管路设计,主讲人：,.,第一节管路设计标准化与管材选择第二节给水管道计算及水泵选择第三节蒸汽管道计算与选择第四节车间水、汽总管确定第五节管道附件、连接及管道补偿第六节管道保温与标志第七节管路设计第八节管道安装与试验,.,食品工厂生产过程中各种物料、蒸汽、水及气体都要用管路来输送，设备与设备间的相互连接要依靠管路。管路设计是食品工厂设计的一个重要组成部分。管路设计合理性，不仅关系到建设指标的先进合理性，也关系到生产操作能否正常进行及厂房各车间布置是否整齐美观和通风采光是否良好等。因此，对于乳品厂、饮料厂、啤酒厂等食品厂成套设备进行工艺设计时，特别是在施工图设计阶段，管路设计工作量最大、花时间最多。所以，搞好管路计算与设计和管道安装具有十分重要的意义。,.,.,.,第一节管路设计标准化与管材选择,.,为了便于管道的设计、选用及成批管件生产，降低生产成本和便于互换，国家制定了管件标准。标准化的最基本参数就是公称直径和公称压力。1.公称直径又称通称直径、公称通径。是为了使管子、法兰和阀门等连接尺寸统一，将管子和管道用的零部件直径加以标准化以后的标准直径。公称直径以Dg表示，后附直径尺寸。例如：公称直径为100mm，用Dgl00表示。公称直径是管子的名义直径，不是管子内径，也不是管子外径，而是与管子的外径相近又小于外径的一个数值。管子的公称直径一定，管子的外径也就确定了，而管子的内径则根据壁厚不同而不同。如Dg150无缝钢管，其外径都是159mm，但壁厚有4.5mm和6.0mm管子，则内径分别为150mm和147mm。,一、管路设计标准化,.,对于铸铁管和一般钢管，由于壁厚变化不大，采用Dg叫法。对于管壁变化幅度较大的管道（水泥管），一般不采用Dg法表示，而用“外径壁厚”表示。无缝钢管就是一个例子，同一外径的无缝钢管，它的壁厚有好几种规格，这样就没有一个合适的尺寸可以代表内径。所以，一般如：外径为57mm、壁厚为4mm的无缝钢管，可采用“D574或574”表示。对于法兰或阀门来说，它们的公称直径是指与它们相配的管子的公称直径。例如公称直径为200mm的管法兰，或公称直径为200mm的阀门，指的是连接公称直径为200mm的管子用的管法兰或阀门。管路的各种附件和阀门的公称直径，一般都等于管件和阀门的实际内径。管子直径单位除用mm以为，工厂有时也用吋、分标示，这是英制单位。1吋管子即为Dg26.,.,2.公称压力管道及管件所承受的压力被人为的分成若干个规定的压力等级，这种规定的管道和管件的标准压力等级称为管道公称压力。以Pg表示，其后附加压力数值。例如：公称压力为25105pa用Pg25表示。公称压力的数值，是指的管内工作介质温度在0120范围内的最高允许工作压力。一旦工作介质温度高于120，由于材料机械强度随温度升高而降低，其允许最大工作压力应适当降低。在选择管道及管件时，应把管道的工作压力调整到与其接近的标准公称压力等级，然后根据Dg和Pg就可以选择标准管道及管件，同时选择合适的密封结构及密封材料。按照规定，低压管道公称压力分为2.5105pa、6105pa、10105pa、16105pa四级；中压管公称压力分为25105pa、40105pa、64105pa、100105pa四级；高压管公称压力分为160105pa、200105pa、250105pa、300105pa四级。,.,二、管道材料的选择,常用管道材料有普通碳钢、合金钢、不锈钢、铜、铝、铸铁以及非金属材料。,表4-23常用管材,.,1.钢管(1)无缝钢管材料为碳钢，输送带压力物料、蒸汽、压缩空气等，如果温度超过435，则须用合金钢管，按照压力不同可选用不同壁厚的钢管。无缝钢管分热轧和冷拉两种。热轧无缝钢管外径为32600mm，壁厚2550mm。冷拉钢管外径为4150mm，壁厚为112mm。标注方法是“外径壁厚”。如453.5表示钢管外径为45mm，壁厚为3.5mm，内径为38mm。(2)电焊钢管螺旋电焊钢管：是用碳钢板条卷制，连续螺旋焊接而成，壁厚68mm。用于大口径(大于200mm)低温低压管道，按公称直径标注。钢板卷管：材料为碳钢板卷制，直缝焊接，壁厚812mm，用于大口径(大于600mm)低温低压管道，按公称直径标注，一般由安装单位在现场制作。,.,.,双面埋弧螺旋钢管,.,无缝钢管,.,精密热轧钢管,.,3.有色金属管(1)铜管：紫铜管与黄铜管多用于制造换热设备，也用于低温管道、仪表的测压管线或传送有压力的流体(如油压系统、润滑系统)。当温度大于250时不宜在压力下使用。(2)铝管铝管系拉制而成的无缝管，常用于输送浓硝酸、醋酸等物料，或用做换热器，但铝管不能抗碱。在温度大于160时不宜在压力下操作，极限工作温度为200。紫铜管、黄铜管和铝管的规格均为“外径壁厚”。,.,紫铜管,黄铜管,黄铜管,铝管,方铝管,.,套管,翅片管,衬塑管,.,4.非金属管非金属材料的管道种类很多，常见的有塑料、硅酸盐材料、石墨、工业橡胶、非金属衬里材料等。(1)硅酸盐材料管有陶瓷管、玻璃管、水泥管等。陶瓷管、玻璃管耐腐蚀性能强，缺点是耐压低，性脆易碎。钢筋混凝土管、石棉水泥管用于室外排水管道。管内试验压力：混凝土管0.3105Pa；重型钢筋混凝土管1105Pa。公称内径：混凝土管75450mm，厚度2567mm；轻型钢筋混凝土管1001800mm，厚度25140mm；重型钢筋混凝土管中3001550mm，厚度58157mm，按公称内径标注。,.,(2)塑料管输送温度在60以下的腐蚀性介质可用硬聚氯乙烯管、聚氯乙烯管或聚氯乙烯卷管(用板料卷制焊接)。市购硬聚氯乙烯管的公称通径Dg6400mm，壁厚为612mm，按照“外径壁厚”标注。常温下轻型管材的工作压力不超过2.5105Pa，重型管材(管壁较厚)工作压力不超过6105Pa。除硬聚氯乙烯管以外，塑料管还有用软聚氯乙烯塑料、酚醛塑料、尼龙1010管、聚四氟乙烯、铝塑复合材料等制成的管材。(3)橡胶管耐酸碱，抗蚀性好，有弹性可任意弯曲。一般用作临时管道及某些管道的挠性件，不作为永久管道。(4)复合管耐酸碱，抗蚀性好，有弹性可任意弯曲。,.,.,第二节给水管道的计算及水泵选择,.,1.管径D的确定(1)计算法有下列计算公式式中D管道设计断面处的计算内径(m)；Q通过管道设计断面的水流量(m2s)；F管道设计断面的面积(m2)；v管道设计断面处的水流平均速度(ms)。,一、给水管道的计算,.,对于Dg300的钢管和铸铁管，考虑新管用旧后的锈蚀、沉垢等情况，应加1mm作为管内径，而后再查管子的规格，选用最相近的管子。在设计时，选用的流速v过小，则需较大的管径，管材用量多，投资费用大；若设计时选用的流速较大，则管道的压头损失太大，动力消耗大，能源浪费。因此，在确定管径时，应选取适当的流速。根据长期工业实践的经验，找到了不同介质较为合适的常用流速，见表424。,.,表4-24管道输送常用流速,.,(2)查表法根据给水钢管(水、煤气管)水力计算表(表425)，其中有Q(qv)、Dg、v、i4个参数，只要知道其中任意3个数值，就可从表中查到剩下的一个需求参数。该表是按清水、水温为10，并且考虑了垢层厚度为0.5mm的情况算得。水的黏滞性与水的温度有负相关的关系，故i与水温也为负相关。但因自来水水温与10相差不大，故一般均可不考虑这项微小的影响。,.,表4-25给水钢管(水、煤气管)水力计算表,注：表中单位：流量qv为L/s，流速v为ms，单位管长水头损失i为mmH2Om。,.,2.阻力计算(1)沿程水头损失h1水在沿着管子计算内径D和单位长度水头损失i(又叫水力坡度)不变的匀直管段全程流动时，为克服阻力而损失的水头，叫沿程水头损失h1(m)。当v1.2ms时式中i单位管长的水头损失(mmm)，Q流量(m3s)；L管长(m)，v流速(ms)；D管子的计算内径(m)。,.,当v1.2ms时式中，Q、i、L、v、D含义同上式，K为修正系数(参见表426)。,表4-26当v1.2ms时的修正系数K值,.,(2)局部水头损失h2水流经过断面面积或方向发生改变从而引起速度发生突变的地方(如阀门、缩节、弯头等)时，所损失的水头，叫局部水头损失h2(m)。它可用局部阻力系数来计算，这叫精确计算法，亦可用沿程水头损失乘上一个经验系数的方法，这叫概略算法。概略算法较简便，在工程计算中用得较多。精确算法：计算公式为式中局部阻力系数(参见表427)；v流速(ms)；g重力加速度(9.81ms2)。,.,表427局部阻力系数,.,概略算法(常用)：其计算公式为生活给水管网h2(2030)h1式中h1沿程水头损失(m)。生产给水管网h220h1消防给水管网h210hl生活、生产、消防合用管网h220h1(3)总水头损失H2(m)水在流动过程中，用于克服阻力而损耗的(机械)能，叫总水头损失。精确算法：公式为概略算法：公式为H2hlh2h1(0.10.3)h1(1.1l.3)h1,.,二、水泵的选择,水泵的选择是根据流量Q和扬程H两个参数进行的。1.定Q值无水箱时，设计采用秒流量Q。有水箱时，采用最大小时流量计算。2.定扬程H计算公式为HH1H2H3H4式中H1几何扬程(从吸水池最低水位至输水终点的净几何高差)；H2阻力扬程(为克服全部吸水、压水、输水管道和配件之总阻力所耗的水头)；H3设备扬程(即输水终点必需的流出水头)；H4扬程余量(一般采用23m)。,.,第三节蒸汽管道计算与选择,.,水和蒸汽最大差别是：1m3水在任何压力下，只要在4时其重量基本上是1t；而1m3蒸汽的重量，则随蒸汽的压力大小而变化，所以，同一管道，同一流速，在不同蒸汽压力下，每小时流过的蒸汽重量不同。表428中只列出6种压力下的流量和阻力，其流速范围为2040ms。从表中可看出：在不同蒸汽压下，虽然管道和流速相同，但流量和阻力不同。例如在588kPa(6kgfcm2)压力下的323.5管道，在流速为20ms时，流量为0.13th；当在883kPa下，流速仍为20ms时，流量却为0.18th。两种压力下的阻力分别为97mmH2Om及135mmH2Om(1mmH2O9.8Pa)。,.,表428饱和水蒸汽管阻力计算,.,1.有关蒸汽管阻力计算的几个公式(1)在相同压力下，流速与流量及阻力的关系(与水相同)计算公式是例894的蒸汽管道，在588kPa表压下，当流速为20ms时的流量为1.34th，阻力为22mmH2Om。试问流速在40ms时的流量和阻力各为多少?解：答：流速在40ms时的流量和阻力分别为2.68th和88mmH2Om。,.,(2)在管径不同，流速相等时，流量变化与管道半径平方成正比，即式中d1，d2两根不等径管道的直径(m或mm)；Q1，Q2两根不等径管道中流体的流量(m3h或th)。(3)管径、流速相同，在不同压力下，流量计算用下式计算式中p1，p2两根等径管道中的蒸汽表压(kPa)；Q1，Q2两根等径管道中的蒸汽流量(m3h或th)。阻力计算用下式计算：,.,例323.5蒸汽管道，在表压588kPa，流速20ms时，流量为0.13th，阻力为97mmH2Om。试问蒸汽表压在883kPa，流速为20ms时的流量和阻力各为多少?解：表压为883kPa时的流量Q1为Q1=（883+98）/（883+98）0.13=0.186（T/h）表压为883kPa时的阻力i1为：i2=（883+98）/（883+98）97=138.7（mmH2O）2.利用表4-28来选择管径以下举例说明选择过程。,.,例现需要选一条蒸汽管道，其通过的蒸汽表压力为588kPa，流量为2th，输送路程为50m，允许降低压力49kPa，试问管径应选多大?解：假定局部阻力占沿程阻力的100，则可按50m的1倍(即100m)管长来计算每米允许的压力降(即每米管子所允许的阻力大小)。由题中可知，输送路程的允许压力降为49kPa，即允许压力降为5mH2O5000mmH2O。由此可得管道每米允许阻力为5000/10050(mmH2Om)。查表4-28，在蒸汽压为588kPa的一组里查满足流量为2th、阻力在50mmH2Om左右的管径。在表4-28中查得894管道在流速32ms时，其流量为2.14th，阻力为56mmH2Om，这与本题要求很接近，所以选用894的无缝钢管。,.,第四节生产车间水、汽等总管的确定,.,总管管径的确定可按两种方法进行：根据生产车间耗水(或耗汽等)高峰期时的消耗量来计算管径；按生产车间耗水(或耗汽等)高峰时同时使用的设备及各工种的管径截面积之和来计算。目前一般采用后一种方法，优点是计算简单方便，余量较大，比较适合工厂的生产实际。,.,具体做法是，根据产品生产方案，绘制车间用水(或用汽等)操作图表，寻找同时最大耗水、耗汽的设备，由于设备上的进水、汽管管径是固定的。所以，进入生产车间的水管或蒸汽管的总管内径，其平方值应等于高峰期各同时用水或用汽之管道内径的平方和。根据算出的内径再查标准管型即可。厂区总管亦可按此法进行计算：D总2=d12+d22+di2+dn2,.,第五节管道附件、管道连接及管道补偿,.,一、管道附件,管路中除管子以外，为满足工艺生产和安装检修需要，管路中还有许多其他构件，如短管、弯头、三通、异径管、法兰、盲板、阀门等，我们通常称这些构件为管路附件，简称管件和阀件。管路附件是组成管路不可缺少的部分。管路附件可以使管路改换方向、变化口径、连通、分流、调节和切换管路中流体等，使管路的安装和检修变得更加方便。,.,1.弯头弯头是用来改变管路走向的附件。常用的有90、45、180弯头。180弯头又称U形弯管，在冷库冷排和管式热交换器中用得较多。其他还有根据工艺配管需要的特定角度弯头。2.三通当一条管路与另一条管路相连通或管路需要有旁路分流时，其接头处的管件称为三通。根据接入管的角度不同，有正接三通和斜接三通。按入口的口径大小差异分为等径三通、异径三通等。除常见的三通管件外，还有四通、五通、异径斜接五通等。,.,3.短接管和异径管当管路装配中短缺一小段，或因检修需要在管路中设置一小段可拆的管段，经常采用短接管。它是一短段直管，有的带连接头(如法兰、丝扣等)。将两个不等管径和管口连通起来的管件称为异径管，通常叫大小头，用于连接不同管径的管子。4.法兰、活络管接头和盲板法兰、活络管接头是连接管件。活络管接头大多用于管径不大(100mm)的水煤气钢管。绝大多数钢管管道采用法兰连接。盲板就是实心法兰，用来封闭管端或为清理和检修需要设置盖板。,.,5.阀门阀门在管道中用来调节流量，切断或切换管道，或对管道起安全、控制作用。阀门的选择是根据工作压力、介质温度、介质性质(黏度、固体颗粒大小、腐蚀性)和操作要求(启闭或调节等)进行的。,.,(1)旋塞旋塞具有结构简单，外形尺寸小，启闭迅速，操作方便，管路阻力损失小的特点。但不适于控制流量，不宜使用在压力较高、温度较高的流体管道和蒸汽管道中；可用于压力和温度较低的流体管道中，也适用于介质中含有晶体和悬浮物的流体管道中。使用介质：水、煤气、油品、黏度低的介质。(2)截止阀截止阀具有操作可靠，容易密封，容易调节流量和压力，耐最高温达300的特点。缺点是阻力大，杀菌蒸汽不易排掉，灭菌不完全，不得用于输送含晶体和悬浮物的管道中。常用于水、蒸汽、压缩空气、真空、油品介质。,.,(3)闸阀闸阀阻力小，没有方向性，不易堵塞，适用于不沉淀物料管路。一般用于大管道中作启闭阀。使用介质：水、蒸汽、压缩空气等。(4)隔膜阀隔膜阀结构简单，密封可靠，便于检修，流体阻力小，适用于输送酸性介质和带悬浮物质流体的管路，特别适用于发酵食品，但所采用的橡皮隔膜应耐高温。(5)球阀球阀结构简单，体积小，开关迅速，阻力小，常用于食品生产中罐的配管中。(6)针形阀针形阀能精确地控制流体流量，在食品工厂中主要用于取样管道上。,.,(7)止回阀止回阀靠流体自身的力量开闭，不需要人工操作，其作用是阻止流体倒流。止回阀也称单向阀。(8)安全阀在锅炉、管路和各种压力容器中，为了控制压力不超过允许数值，需要安装安全阀。安全阀能根据介质工作压力自动启闭。(9)减压阀减压阀的作用是自动地把外来较高压力的介质降低到需要压力。减压阀适用于蒸汽、水、空气等非腐蚀性流体介质，在蒸汽管道中应用最广。(10)疏水器疏水器的作用是排除加热设备或蒸汽管路中的蒸汽凝结水，同时能阻止蒸汽的泄漏。(11)蝶阀碟阀又称翻板阀，结构简单，外形尺寸小，是用一个可以在管内转动的圆盘(或椭圆盘)来控制管道启闭的。由于蝶阀不易和管壁严密配合，密封性差，仅适用于调节管路流量。在输送水、空气和煤气等介质的管道中较常见，用于调节流量。,.,铸钢闸阀,铸钢闸阀,夹套铸钢法兰截止阀,截止阀,.,真空蝶阀,L21W型节流阀,.,三通旋塞阀,活接弯头,活接大小头,快装弯头,快装四通,快装三通,.,焊接弯头,不锈钢卫生卡箍,活接大小头,快装弯头,快装四通,焊接三通,.,球阀Q41F,截止阀J41H15,蝶阀D343H40-2000,闸阀Z41H15-450,止回阀H44H40-300,.,轴向型内压式波纹补偿器,不锈钢内螺纹球阀,.,二、管道连接,管路的连接包括管道与管道的连接、管道与各种管件、阀件及设备接口等处的连接。1.法兰连接是一种可拆式的连接。也叫法兰盘连接或管接盘连接。由法兰盘、垫片、螺栓和螺母等零件组成。法兰盘与管道是固定在一起的。法兰与管道的固定方法很多，常见的有以下几种。(1)整体式法兰：管道与法兰盘连成一体，常用于铸造管路及铸造的机器、设备接口和阀门等。在腐蚀性强的介质中可采用铸造不锈钢或其他铸造合金及有色金属铸造整体法兰。(2)搭焊式法兰：管道与法兰盘是采用搭焊方式固定，也叫平焊法兰。(3)对焊法兰又叫高颈法兰，它的根部有一较厚的过渡区，这种法兰的强度和刚度交好，改善了法兰的受力情况。,.,(4)松套法兰：又称活套法兰，法兰盘与管道不直接固定，在管端焊一个钢环，法兰压紧钢环使之固定。(5)螺纹法兰：这种法兰与管道的固定是可拆的结构。法兰盘的内孔有内螺纹，而在管端车制相同的外螺纹，利用螺纹的配合加以固定。,.,法兰连接,整体法兰,松套法兰,螺纹法兰,.,不同链接形式的法兰盘,.,表435法兰连接垫圈材料,.,2.螺纹连接螺纹连接大多用于自来水管路、生活用水管路和机器润滑油管路中。这种连接方法可以拆卸，但不如法兰连接那样方便，密封可靠性也较低。因此，使用压力和使用温度不宜过高，多用于水、煤气管的连接。3.焊接连接用焊接的方法将管道和各管件、阀门直接连成一体，是不可拆连接。但连接密封性好，结构简单，便于安装，给清洗检修工作带来不便。焊缝焊接质量的好坏，直接影响连接强度和密封质量。可用X光拍片和试压方法检查。4.其他连接除上述常见的3种连接外，还有承插式连接、填料涵式连接、简便快接式连接等。,.,管道连接器,.,三、管道的补偿,管路在输送热介质时(如蒸汽、冷凝水、过热水等)会受热膨胀，输送冷介质时会受冷收缩，因此应考虑管路的冷热伸长量的补偿问题。管路受热伸长量可按下式计算：LL(t1t2)式中材料线膨胀系数(参见表436)；L热伸长量(m)；L管路长度(m)；t1输送介质的温度(K)；t2管路安装时空气的温度(K)。,.,表436各种材料的线膨胀系数表,.,从计算公式可以看出，管路的热伸长量L与管长、温度差成正比。在弯管处可以自行补偿一部分伸长的变形，但对较长管路是不够的，须设置补偿器来进行补偿。如果达不到合理的补偿，管路的热伸长量会产生很大内应力，导致管架或管路变形损坏。常见的补偿器有n型、型、波型、填料式几种(图4-23)。其中，波型补偿器用在管径较大的管路中，n型和型补偿器制作方便，在蒸汽管路中采用较为普遍，填料式多用于铸铁管路和其他脆性材料管路中。,.,a.n型b.型c.波型d.填料式,图4-23补偿器,.,第六节管道保温与标志,.,一、管道保温,管路保温目的是使管内输送介质不受外界温度的影响而改变介质的状态，不冷却、不升温。管路保温采用保温材料包裹管外壁的方法实现。常用导热性差保温材料，如毛毡、石棉、玻璃棉、矿渣棉、珠光砂、其他石棉水泥制品等。管路保温层厚度根据管路介质热损失允许值(蒸汽管道每米热损失许用范围见表4-37)和保温材料导热性能经计算确定(表4-38和表4-39)。,.,表4-37蒸汽管道每米热损失允许范围J(msK),.,表4-38部分保温材料的导热系数,表4-39管道保温厚度选择(mm),注：在263283K范围内一般管径的冷冻水(盐水)管保温采用50mm厚聚乙烯泡沫塑料双合管。,.,在保温层施工中，必须使被保温的管路周围充分填满保温层，保温层要均匀、完整、牢固。保温层的外面还应采用石棉水泥抹面，防止保温层开裂。在有些要求较高的管路中，保温层外面还需缠绕玻璃布或加铁皮外壳，以免保温层受雨水侵蚀而影响保温效果。,.,二、管路的标志,食品工厂生产车间需要的管道较多，一般有水、蒸汽、真空、压缩气和各种物料流体等管道。为了区分各种管道，往往在管道外壁涂有各种不同颜色的油漆，既可保护管路外壁不受环境大气影响而腐蚀，同时也用来区别管路的类别，使人们醒目地知道管路输送的是什么介质，这就是管路的标志。这样，既有利于生产中的工艺检查，又可避免管路检修中的错乱和混淆。现将管路涂色标志列于表4-40中。,.,续表4-40管路涂色标志,.,管道标志颜色,.,第七节管路设计,.,一、概述,(一)管道布置设计的图样管道布置设计是施工图设计阶段中工艺设计的重要内容之一。它常以带控制点的工艺流程图、设备布置图、有关设备图及土建、自控、电气专业等有关图样和资料为依据，对管道作出适合工艺操作要求的合理布置设计。(1)管道布置图表达车间内管道空间位置等的平、立面布置情况的图样。(2)蒸汽伴管系统布置图表达车间内各蒸汽分配管与冷凝液收集系统平、立面布置图样。(3)管段图表达一个设备至另一设备(或另一管道)间的一段管道的立体图样。(4)管架图表达管架的零部件图样。(5)管件图表达管件的零部件图样。,.,(二)管路设计资料在进行管路设计时，应具有下列资料：工艺流程图。车间平面布置图和立面布置图。重点设备总图，并标明流体进出口位置及管径。物料计算和热量计算(包括管路计算)资料。工厂所在地地质资料(主要是地下水和冻结深度等)。地区气候条件。厂房建筑结构。其他(如水源、锅炉房蒸汽压力、水压力等)。,.,(三)管道布置图的内容管道布置图是车间安装、施工中的重要依据，一般包括以下内容；(1)一组视图按正投影原理，画一组平、立面剖视图，表达整个车间的设备、建(构)筑物简单轮廓以及管道，管件、阀门，控制点等的布置情况。(2)尺寸和标注注出管道及有些管件，阀门，控制点等的平面位置尺寸和标高，对建筑物轴线编号、设备位号、管段序号、控制点代号等进行标注。(3)分区简图表明车间分区的简单情况。(4)方位标表示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)管路说明书管路设计应完成下列图纸和说明书：管路配置图：包括管路平面图和重点设备管路立面图、管路透视图。管路支架及特殊管件制造图。施工说明，其内容为施工中应注意的问题，各种管路的坡度，保温的要求，安装时不同管架的说明等。,.,(五)车间管路设计一般原则管路设计目的：使车间管路布置整齐美观，便于操作、检修，节约安装成本。管路设计遵循的原则：1.管路应平行铺设，尽量走直线，减少拐弯，不相互交叉，以求整齐、操作方便。2.并列管道上的管件与阀门要错开安装。3.在焊接和螺纹连接管道上适当配置法兰或活接，以便安装、拆卸和检修。,.,4.管道布置尽可能沿厂房墙壁布置，管道间、管与墙间的最小距离应能容纳活接和法兰及管钳的操作。5.车间管道离地高度以便于检修为准。在人行通道处离地最低高度不小于2m。6.管道焊缝和接口不应设在管道支架范围内。7.管道过墙或穿越楼板时，管外要加管套。管子与管套间隙应充满填料。管道连接应距离墙面或楼板面应有一定距离。8.阀门和仪表安装高度要考虑操作方便和安全。,.,9.气体及易流动物料管道坡度为3-5/1000，黏度较大物料的管道坡度应大于1/100.10.输送冷流体和热流体管道应相互避开。11.管道应避免经过电器上空和下方及其附近，应留有适当空间。12.真空管道、压缩空气管应采用球阀，减少阀门阻力，提高密闭性。同时尽量缩短传输距离。13.长距离输送的蒸汽管路在一定距离处应安装疏水器，以排除冷凝水。,.,二、管道布置图绘制,管道布置图也叫管道配置图。表示车间内外管道、设备间与管道的连接和阀件、管件、控制仪表等安装情况图。管道布置图是根据车间平面布置图和立面布置图来进行设计，包括管道平面图、管道立面图和管道透视图三中图形。管道平面图反映管道在车间平面上的布置情况，管道立面图是反映管道在车间内的空间高度上的布置情况，管道透视图是一种具有立体感的管道示图，反映管道在车间内的空间走向和排布情况。,.,(一)比例，图幅及分区原则管道布置图比例一般采用150和1100，如管道复杂可采用120或125等。图幅一般以一号图纸或二号图纸为宜，有时也用0号图纸，过大，则管理和绘读不便。如果车间小，管道简单，可以车间为单位绘制车间管道布置图。如果车间较大，为清楚表达各工段管道布置情况，需进行分区绘制管道布置图，它可与设备布置图一样，先画首页图，划分区域，然后分区绘图。也可按工段(工序)为单位分区绘制，可以内墙或建筑定位轴线作为分区界线，不必用粗双点划线绘制和标注界线坐标，而是用细双点划线画出分区简图，用细斜线表示该区所在位置，注明各分区图号，画在管道布置图底层平面图的图纸右上方。,.,(二)视图的配置管道布置图，根据表达需要，可采用平面图、剖面图，向视图（也叫管道透视图或轴测图）和局部放大图等。平面图配置：管道布置图一般以平面图为主，对多层建筑应按楼层标高平面分层绘制，且与设备布置图的平面图相一致。各层平面图是假想将上层楼板揭去，将楼板以下的建(构）筑物、设备、管道等全部画出。若平面上还有局部平面或操作台，应单独绘制局部管道平面布置图。立面剖视图配置：当管道布置在平面图上不能全面表达管道的走向和分布时，可采用立面剖视图或向视图补充表示。剖视图应尽可能与剖切平面所在的管道布置平面图画在一张图纸上，也可集中在另一张图纸上画出。管道布置图的平、立剖面、向视图，应与设备布置图一样，在图形下方注写如；“0.00平面”、“AA剖面”等字样。,.,(三)视图的表示方法1建(构)筑物用细实线画出建(构)筑物的外形，有关内容与设备布置图相同。与管道安装无关内容，可以简化。2设备在管道布置图中，设备不是表达主要内容，因此在图上用细实线画出设备简单外形，与设备工艺布置图一样，有些设备可适当简化。但设备上管道接口及方位均需按实际情况全部画出。有预留安装位置的设备，用双点划线画出，设备中心线需一律画出。,.,3.管道布置基本画法(1)管子连接：采用图1表示方法，在管子中断处，应画上断裂符号。,.,(2)管子转折：表示如图。,.,(3)管子交叉当管子交叉，投影相重时，其画法可将下面被遮盖部分投影断开，如图1所示，也可将上面管道的投影断裂表示，如图2所示。,.,(4)管子重叠上下（或前后重合）平行管线在投影重合情况下有两种表示方法：一种方法是在管线中间断出一部分，中间这一段表示下面看不见的管子，而两边长的代表上面的管子，这种表示方法已很少使用，因为假设有4-5根或更多管子重合时，则不易清楚表示；另一种表示方法是重合部分只画一根管线，而用引出线自上而下或由近而远地将各重合管线标注出来。后一种表示方法较为方便明确，故在食品工厂设计中用得较多。,.,(5)管道分叉管道有三通等引出叉管时，画法如图所示。,.,(6)异径管同心异径管连接表示方法如图1，偏心异径管连接表示方法如图2所示。,.,(7)管道内物料流向管道内物料流向必须在图上表明，表示方法如图所示。,.,4.管件、阀门、控制点管件与阀门一般按规定符号用细线画出。规定符号可参阅附录四表5。阀的手轮安装方位一般在有关视图给予表示，如图14-43所示。其中图14-43(4)是图14-43(3)的另一种表示方法，也很常用。当手轮在正上方，其俯视图上不画出手轮图形也可以，如图14-43(5)所示。,图14-43管件与阀门的表示方法,.,.,.,仪表控制点符号用细线画出，符号与带控制点工艺流程图上相同。每个控制点一般仅在能清楚地表达其安装位置的一个视图上画出。主阀所带旁路阀一般均应画出，如图14-44所示。,图14-44主阀所带旁路阀的表示方法,.,5.管架管道是用各种型式的管架安装并固定在建(构)筑物上的，这些管架的位置，在管道布置图上应按实际位置表示出来。管架位置一般在平面图上用符号表示。固定与非固定的管架符号，如图14-45所示。非标准管架应另提供管架图。,图14-45管架的表示方法,.,管架编号,（1）管架类别A表示固定架（ANCHOR）G表示导向架（GUIDE）R表示滑动架（RESTING）H表示吊架（RIGIDHANGER）S表示弹吊（SPRINGPEDESTAL）P表示弹簧支座（ESPECIALSUPPORT）E表示特殊架（ESPECIALSUPPORT）T表示轴向限位架(停止架)（2）管架生根部位结构C表示混凝土结构（CONCRETE）F表示地面基础（FOUNDATION）S表示钢结构（STEEL）V表示设备（VESSEL）W表示墙（WALL）（3）区号：以一位数字表示。（4）管道布置图的尾号：以一位数字表示。（5）管架序号：以两位数字表示，从01开始（应按管架类别及生根部位结构分别编写）。,.,6.仪表盘、电气盘：用细实线在管道布置图上画出仪表盘、电气盘的位置及简单外形。7.方位标在底层平面图纸右上角或图形右上方，画出与设备布置图方位基准一致的方位标。,.,三、管道布置图的标注,管道布置图标注内容有：管径、物料代号、定位尺寸、安装标高、物料流向、管道坡度及管架代号等。1.定位基准在管道布置图中，常以建(构)筑物定位轴线或墙面、地面等作为管道定位尺寸基准。另外，设备中心线和连接管口法兰也常作为管道定位尺寸基准。因此，在管道布置图中，要标注建筑物定位轴线编号和设备位号，标注方式同设备布置图。,.,2.管道管道布置图应以平面图为主，标注出所有管道定位尺寸及安装标高。绘制立面剖视图，则所有安装标高应在立面剖视图上表示。定位尺寸以mm为单位，标高以m为单位。根据不同情况，管道定位尺寸以设备中心线、设备管口法兰、建筑定位轴线或墙面为基准进行标注。同一管道基准应一致。与设备管口相连直线管段，可用设备管口确定该管道位置，不需标注定位尺寸。管道安装标高均以室内地面0.00m为基准。一般管道按管底外表面标注安装高度，如“0.60”。按管中心标注时，标注方式为“5.00(Z)”。也有加注标高符号者，如4.50(Z)”等，如图。,图14-46管道安装标高,.,图上所有管道都应标注与带控制点工艺流程图一致管段编号中的前三项内容，即：公称直径、物料代号、管段序号。管段编号一般注在管线上方或左方，如图14-47(1)所示。写不下时，可用引线引至图纸空白处标注，也可几条管线一起引出标注。管道与相应标注部分要用数字分别进行编号，如图14-47(2)所示。指引线如需转折或有分线时，在分线处画一小圆点，以免与尺寸线混淆，如图14-48所示。对安装坡度有严格要求的管道，应在管道上方画出细线箭头，指出坡向，并写上坡度数字，如图14-49所示。,图14-47管道标注(一),图14-48管道标注(二),图14-49有安装坡度的管道的标注,.,3.管件、阀门、仪表控制点图中的管件、阀门，仪表控制点所在位置按规定符号画出后，除须按严格规定尺寸安装外，一般不再标注定位尺寸，竖管上的阀门有时在剖视图中标注安装标高。4.管架图上应在管架符号的边上注以管架代号，如JA，JB，JC等。J为“架”字的汉语拼音首位字母，脚注A，B、C表示管架编号。不同结构管架编号如表所示。,.,四、管道布置图的绘制方法步骤,1.确定表达方案、视图的数量和各视图的比例(以工艺流程图和设备布置图为依据)。2.确定图纸幅面的安排和图纸张数。3.绘制视图(1)先在平面图上画出楼面简形、柱子、操作平台及设备外形，再按投影关系画出剖视图上的楼板、柱子、操作平台及设备外形等。(2)按流程次序和布置原则，逐条画出管道在平、立面剖视图上的布置位置。(3)在设计所要的部位画出管道上的管件、阀门、控制点、管架等符号。4.标注尺寸、编号及代号等。5.绘制方位标、附表及注写说明。6.校核与审定。,.,.,.,.,五、管路轴测图绘制与标注,(一)画图要求和习惯做法管路(段)轴测透视图是一种按空间透视原理而表达的管路及管路组成的具有显明立体感的管路图。绘轴测图首先要确定绘图依据的坐标系。一般有：正等轴测坐标、斜等轴测坐标及斜二等轴测坐标三种坐标系。但从绘图图面效果来看，以正等轴测坐标(即三坐标尺寸比例111)最好，且绘图也较方便。管件、阀门等应当按选定比例缩小后如实画出，而对于长直管道为节省图面可用假想断开或不断开而缩短长度画出的方法表示，但必须使图面保持协调、匀称且合理，在尺寸标注时仍按原长度值标出。,.,图5-31常用轴测图投影坐标,.,在绘制轴测图时，不绘设备轮廓，当画到管道与设备连接处时，对无法回避的设备可以用细的双点划线表示出设备上与之相连的管口，并对管口加以标注，参见图5-32(a)；画压力表、温度计等测控点仪表接口时，亦可以画成如设备管口双点划线并加以标注的形式，也可处理为短粗实线接头形式，见图5-32(a)、(b)；管道穿越楼板、墙时，可如图5-32(c)那样画出楼板标记图形符号。轴测图绘制与平面图绘制所不同的另一点就是轴测图要求对管路上管段之间、管道与管件或阀门之间的连接方式逐处表示清楚，尤以法兰、螺纹等连接方式更应标注清楚。,图5-32轴测图画法示例,.,坐标面内任意方向管段可用两边平行于该坐标平面坐标轴的细线平行四边形加以显示，再注写该平行四边形两个边长值，借以反映该管段偏离两个坐标轴距离，让人对它的走向有一个直观了解，如图5-33(b)所示。对于空间任意方向管段画法可采用画一个空间六面体方法表示该管段的空间方位，如图5-33(a)所示。六面体各个边要分别平行于坐标系三个轴线，并标明六面体三个边长。,图5-33与坐标轴不平行的空间管段画法示意图,.,(二)关于轴测图的标注轴测图的尺寸标注是以毫米为单位，尺寸线应当从管件中心线、法兰面等处引出。对于一些细小尺寸，比如法兰垫片厚度尺寸不能忽视，防止因误差积累影响管段预制下料安装准确性。管路内一些尚不能准确确定长度管段或因土建施工、设备安装可能带来较大误差管段尺寸，可加注参考尺寸，该类尺寸与正常标注尺寸的区别在于尺寸数值外加有括号。管路中有些地方需要在安装时，现场按尺寸下料或焊、连接，在轴测图上这些地方除尺寸标成参考尺寸外，还应在连接点标明“现场焊”等字样，现场焊点要布置在管与管的连接处或管与法兰、管件的焊接点上。,.,轴测图上的阀门除注意其方位外，在标注时还要标明阀的总体长度；管段之间及管与阀之间如果是法兰连接，要注明法兰垫片厚度。轴测图上每一段管段都应标出与平面配置图中相同的管段代号并在需要的地方画出表示管内介质流向箭头。以上诸点的表示实例可见图所示。