化工设计概论-第六章PPT课件

- 1、第6章配管配置设计、- 2、第1节为第2节配管、配管及阀的选择第3节配管压力降计算第4节配管热补偿设计第5节配管的隔热设计第6节化工配管的防腐与标识第7节配管配置设计、第6章配管配置设计、-， 3第八节常用设备配管配置第九节配管配置图的制作第十节配管图第十节配管图和配管图第十二节配管位置图第十三节配管段表和综合材料表、第六章配管配置设计、-、第四、第一节概要、教育内容：理解化工现场配管设计和配置的任务、要求和内容。 重点和难点：重点理解化工厂房管道设计和布置的原则要求。 确定、-、5、1、工厂内各设备的喷嘴位置及其连接的配管段的接口位置。 2 .确定管道的安装连接和铺设、支撑方式； 3 .确定各管段(包括管、接头、阀、控制仪表)在空间中的位置。 4 .绘制管道布局图，表示现场所有管道的平面、立面的空间位置，作为管道设置的依据。 5 .制作包括管道、接头、阀门、型钢等材质、规格和数量的管道综合材料表。化工厂房管道布置设计任务、-、6、(一)原则要求应符合化工装置管道布置设计规定HG/T20549-1998和化工管道布置设计通则SH3012-2000的规定。 1 .能够满足生产流程要求，满足生产要求。 2 .操作管理方便，可保证安全生产3 .管道设置和维护方便4 .要求整齐美观，尽量节约材料和投资5 .管道布置设计应满足管道和仪表流程图的要求。 二、化工厂房管道设计要求，-、7、(2)具体要求1 .材料要素(1)不得在生活间、楼梯、走廊和门等处铺设易燃易爆、有毒、腐蚀的材料管道。 必须在这些管道上设置安全阀、防爆膜、断路器和水封等防火防爆装置，超过指定场所或屋顶引导开放管2米以上。 (2)配置腐蚀性介质、有毒介质、高压配管时，应避免法兰、螺钉、密封密封等泄漏对人身和设备造成危害。 易泄漏的部位不得位于人行横道或泵上。 否则，必须设置安全防护，不能铺设在通道的上空或并列配管的上方或内侧。 二、化工厂房管道布置设计要求，-、8、(2)具体要求1 .材料要素(3)全厂性管道铺设有坡度，应与地面坡度一致。 管道的最小坡度最好是2。 管道的倾斜点优选设置在拐角和固定点附近。 (4)真空管线应尽量缩短，尽量减少弯管和阀门，降低阻力，达到更高的真空度。 二、化工厂房管道布置设计要求、-、9、(二)具体要求2 .考虑施工，操作和维护(1)永久性技术、供热管道不得超过工厂发展用地。 (2)工厂内全厂性管道的铺设应与工厂内的装置(单元)、道路、建筑物、建筑物等协调，避免管道包围装置(单元)，减少管道与铁路、道路的交叉。 (3)在全厂性管架或管脚上包括通过涵洞)留下10%30%的空间，考虑其载荷。 在装置主管廊架上留下10%20%的空间，并考虑其负荷。 二、化工厂房管道布置设计要求，-、10、(二)具体要求二.考虑施工，操作、修理管道布置(四)管道布置应具有管道系统所需的灵活性。 如果要保证管道的柔软性和管道作用于设备、泵口的力和力矩不超过允许值，必须使管道最小化，使构成部件最小化。 (5)管尽量集中配置在共同的管架上，管平行走直线，不弯曲，减少交叉，不妨碍门窗的打开方法和设备，阀门和管的安装和维护，并列管的阀门应尽量错开配置。 二、化工现场管道设计要求，-，11，(二)具体要求考虑到2 .施工，(6)将支管较多的管道配置在并联管道的外侧，在抽出支管时从上方抽出气体管道，从下方抽出液体管道。管道的配置应该根据“步调高”还是“步调低”来减少空气袋和液袋。 否则，请根据操作、检查要求设置空的、干净的配管。 管子要避免“气袋”“兜”“盲肠”。 (7)管道应尽量沿墙面铺设，或配置在固定在墙上的管架上。 管道与墙面之间的距离以能够容纳管道、阀门、安装修理方便为原则。 二、化工厂房管道布置设计要求，-，12， (二)具体要求考虑2 .施工，(8)弯头最小弯曲半径表6-1配管设计压力MPa弯头制作方式最小弯曲半径 80 mm 150 mm 130 mm 200 mm的保冷配管请选择保冷管理。 二、化工厂房管道布置设计要求，(二)具体要求3 .安全生产、- 19、(四)车间内横跨、横跨铁路和道路的管道，不得在其横跨段或横跨段设置阀门、金属波纹管补偿器和法兰、螺纹接头等管道部件。 (5)有热位移的埋设管道可以在管道强度允许的条件下设置止动脚。 不这样做，就应该采取热补偿措施。 (6)玻璃管等脆性材料配管外部用塑料薄膜包裹，防止配管破裂时液体溢出，发生事故。(7)为避免电化学腐蚀，不锈钢管不得与碳钢管直接接触，采取垫片隔离等措施。 二、化工厂房管道布置设计要求，(二)具体为3 .安全生产，-，20，(一)管道和阀门不得直接由设备支撑。 (2)距离近的2个设备之间的连接配管不直接连接，应用45或90弯曲。 (3)管道布置应考虑电缆、照明、仪表、采暖通风等其他非工艺管道布置。 二、化工厂房管道布置设计要求；(二)具体要求为4 .其他要素，- 21，3，化工厂房管道布置设计内容，管道设计和布置，管道设计计算，管道布置设计，管径计算，管道压降计算，管道应力分析计算，热补偿计算，管道连接图，管道设计图，22，具体内容：1.确定管径。 2 .确定管壁的厚度。 3 .确定管道连接方式。 4 .选择阀门和气管。 5 .选择管道的热补偿器。 6 .绝热形式、绝热层厚度及保温材料的选择。 7 .管道布局。 三、化工厂房管道布置设计内容，-，23，具体内容：8.计算管道阻力损失。 9 .选择机架和固定方式。 10 .决定齿条面包。 11 .选择配管固定件。 12 .绘制管道布局图。 13 .制作管、管、阀、架及隔热材料材料表和综合总结表。 三、化工厂房管道布置设计内容，-，24，具体内容： 14 .选择管道防腐措施，选择合适的表面处理方法和涂料和涂层顺序，编制材料和工程尺度。 15 .制作施工说明书。 三、化工厂房管道布置设计内容、- 25、一、管道材质分类和用途管道材质有两种：金属类、非金属类。 1 .金属类管材的分类和用途(1)铸铁管脆性和密合性差，仅适用于低压介质的输送，不适用于高温高压、毒性或爆炸性材料和蒸汽的输送。 一般用于地下供水管、气体汇流板和下水管、污水管。第二节配管、接头及阀门的选择、-、26、1 .金属类配管材质的分类和用途(2)钢管：有缝钢管和无缝钢管2种。 对有缝钢管碳钢板进行滚焊，强度低，可靠性差，使用压力 250时，请勿在压力下使用。一、配管材质的分类和用途、-、29、1 .金属类配管材质的分类和用途(3)有色金属管铝管：常用于浓硝酸、醋酸、硫化氢、二氧化碳等介质的运输，也常用于热交换器。 不耐碱，特别是含氯离子的材料。 最高使用温度不得超过200。 受压管道不得超过160。 另一方面，配管材质的分类和用途、-、30、1 .金属类配管材质的分类和用途(3)有色金属管铅管：应用酸性介质，可以输送0.5%15%的硫酸、60%的氢氟酸、80%以下的醋酸。 不应该输送硝酸、次氯酸等介质。 最高使用温度为200，但使用温度超过140时，请勿在压力下使用。 一、管材的分类和用途，-，31，2 .非金属类管材的分类和用途非金属管包括陶瓷管、玻璃管、不透明石墨管、硬(软) PVC、聚四氟乙烯、耐酸酚等塑料管和橡胶管。玻璃管：的优点：耐腐蚀、透明、易清洗、电阻小、价格低的缺点：性能脆弱、耐压低。 主要作为常压介质的输送管道使用，在一些检查和实验性工作中使用。 另一方面，配管材质的分类和用途，-，32，2 .非金属类配管材质的分类和用途塑料管：优点：耐腐蚀性好，重量轻，成形容易，加工容易缺点：强度低，耐热性差。 但是，随着性能方面的改善，很多方面都取代了金属。 最常用的塑料管有聚氯乙烯管、聚乙烯管、金属表面喷涂聚丙烯、聚三氟乙烯管等。 另一方面，配管材质的分类和用途、-、33、常用配管材质的选择主要根据技术要求，综合考虑例如输送介质的温度、压力、性质(酸性、碱性、毒性、腐蚀性和可燃性等)、供给和价格等因素来决定。 一般管材如表6-1所示。 1、温度-196-40为耐低温合金钢、铜、铝和铝的镁合金，-40350为碳钢，超过350时为合金钢，1Cr18Ni9Ti可用于650。 二、配管材料选择、-、34、2、压力 31.4MPa (表压)为高强度合金钢，例如15MnV等. 不同规格碳钢管与容许工作压力的关系如表6-2所示。 3 .对于介质性质强的腐蚀材料，经常使用耐酸不锈钢，例如1Cr18Ni9Ti等其他钢种也可以使用。 许多非金属材料的耐腐蚀性很高。 二、管材的选择、-、35、1、标称直径标准化了管径等级，引入了标称直径的概念。 可连接的管和法兰、管和管或管和阀规定这两个连接件具有相同的公称直径，用DN表示。 公称直径的单位为mm。 公称直径不是管道的内径，也不是管道的外径，而是管道的公称直径。 公称直径相同，外径相同，内径不同。 对于具有相同淮河、标称压力和标称直径的管道，法兰具有相同的连接尺寸。 法兰和阀门的公称直径指相应管道的公称直径。 三、标称直径和标称压力、-、36、2、标称压力管道和接头的标称压力是指与其机械强度相关的设计规定压力，它一般表示管道和接头在规定温度下的最大允许使用压力。 标称压力单位：用MPa、PN表示。 一般分为低、中、高12个阶段。 三、标称径和标称压力、-、37、管道连接的方法较多，常见的管道连接方法如下： 1、焊接化工厂中应用最广。 其特点是成本低、可靠性高、直径大、适用于长管路、无需拆装的连接。 采用焊接：气体、蒸汽、空气、真空等压力管道均为管径 32mm、厚度在4mm以上者。 气体焊接：管径32mm，厚度3.5mm。 四、管道连接、-、38、2，在法兰连接化工厂应用极为广泛。 其特征在于适用于强度高、装卸容易、密封可靠、大管径、密封性要求的管连接，例如真空管等，费用高。四、配管连接、-、39、3、螺纹连接是常用的配管连接方法。 其特点是结构简单，拆装方便，但连接可靠性差，螺纹连接部容易发生泄漏。 在化工厂，通常用于上水、压缩气体管道的连接，不用于易燃、易爆、有毒介质的管道连接。四、管道连接、-、40、4、插座连接适用于沿埋地或墙壁铺设的给水排水管，例如铸铁管、陶瓷管、石棉水泥管。 工作压力0.3MPa，介质温度60。 5、带连接是在金属管中插入橡胶管和各种柔软的塑料管，在插入口外用金属带紧固，以免介质泄漏到外部。 常用于临时装置或需要频繁清洗的清洁管。 四、管道连接、-、41、1、最经济的管径计算管径越大，投资越大，但动力消费可降