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，并用不銹(xiu)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(ben)書重點介紹配管設計的裝置(zhi)設備布(bu)置(zhi)（工藝(yi)裝置(zhi)布(bu)置(zhi)）、管道布(bu)置(zhi)設計及其有關(guan)的專(zhuan)業內容與工程應(ying)用。


  不銹(xiu)鋼(gang)配(pei)管設(she)計(ji)是(shi)詳細設(she)計(ji)的(de)主導專(zhuan)業(ye)(ye)，起著承上啟下的(de)作(zuo)用，貫(guan)穿(chuan)了(le)工(gong)程(cheng)設(she)計(ji)的(de)全過程(cheng)。工(gong)藝裝置布置及配(pei)管設(she)計(ji)工(gong)作(zuo)是(shi)一個(ge)反復修(xiu)改、不斷(duan)完善的(de)過程(cheng)，大到(dao)全廠的(de)設(she)備布置，小到(dao)一個(ge)螺栓、螺母、墊片都在(zai)所需要考慮的(de)范圍內。工(gong)作(zuo)量(liang)大，程(cheng)序(xu)繁瑣(suo)，設(she)計(ji)內容復用性低，參(can)與人(ren)員多，專(zhuan)業(ye)(ye)內部和專(zhuan)業(ye)(ye)外(wai)部協調界面多。圖1.1所示為某石油化工(gong)項目各(ge)專(zhuan)業(ye)(ye)人(ren)工(gong)時百分比(bi)圖，通常(chang)配(pei)管設(she)計(ji)占項目總工(gong)時的(de)比(bi)例在(zai)40％左(zuo)右。


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  工(gong)藝裝置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)布置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)設(she)(she)計是指將一個生(sheng)產(chan)裝置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)所用的(de)(de)(de)設(she)(she)備、建構筑物、管廊(lang)、通道(dao)等按一定的(de)(de)(de)規則在圖(tu)紙、3D模型或(huo)電子CAD圖(tu)內進行定位的(de)(de)(de)設(she)(she)計過程。它(ta)涉及(ji)工(gong)藝流程要求，生(sheng)產(chan)操(cao)(cao)作(zuo)和檢(jian)修要求，與其他設(she)(she)備或(huo)裝置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)關(guan)系要求，所在地(di)形(xing)和面積(ji)大(da)小的(de)(de)(de)要求，環(huan)境(jing)的(de)(de)(de)要求等。工(gong)藝裝置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)布置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)好壞直接影響裝置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)操(cao)(cao)作(zuo)、檢(jian)修、安(an)全、美觀(guan)和經濟性(xing)，它(ta)對(dui)不銹鋼(gang)管道(dao)布置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)設(she)(she)計也起到(dao)宏觀(guan)控制作(zuo)用。工(gong)藝裝置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)布置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)會(hui)影響設(she)(she)備之間連接管道(dao)的(de)(de)(de)柔(rou)性(xing)、經濟性(xing)、工(gong)藝性(xing)能，會(hui)影響設(she)(she)計階(jie)段(duan)各專業有關(guan)設(she)(she)施的(de)(de)(de)碰(peng)撞(zhuang)，會(hui)影響整個裝置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)投產(chan)后的(de)(de)(de)整體(ti)運行。


  不銹鋼管道布(bu)置(zhi)設計(ji)是通過圖紙、3D模(mo)型或電子CAD圖來表示出(chu)工藝裝置(zhi)設備(bei)之(zhi)間連接管道的(de)(de)位置(zhi)、走向、支承等(deng)，并能(neng)滿(man)足(zu)工藝流程的(de)(de)要求，滿(man)足(zu)管道強度、剛(gang)度的(de)(de)要求，滿(man)足(zu)操作、維護、消防的(de)(de)要求等(deng)，最后給出(chu)管道及其元(yuan)件(jian)的(de)(de)用量。


  配管設(she)計首先要了(le)解(jie)設(she)計條件和(he)用戶要求，然后(hou)確(que)定設(she)計應(ying)(ying)用標準規(gui)范，配管設(she)計材料工程師(shi)確(que)定管道(dao)等(deng)級。最(zui)后(hou)進行管道(dao)走向、支承、操(cao)作平臺(tai)等(deng)方(fang)面(mian)的(de)綜合規(gui)劃和(he)布置(zhi)，并對必要的(de)管道(dao)進行應(ying)(ying)力分析。


工程應用：裝置設備布(bu)置及配管設計需考慮的內容


  如(ru)(ru)圖(tu)(tu)1.2（a）所示(shi)，需(xu)(xu)根據裝置設(she)備(bei)(bei)布(bu)置的(de)基本原則(ze)和要(yao)求(qiu)布(bu)置設(she)備(bei)(bei)A、B、C。然后(hou)考慮(lv)用管(guan)(guan)道(dao)(dao)連接(jie)(jie)它(ta)們的(de)管(guan)(guan)口，如(ru)(ru)圖(tu)(tu)1.2（b）所示(shi)，連接(jie)(jie)管(guan)(guan)道(dao)(dao)后(hou)，位置1需(xu)(xu)要(yao)彎頭，位置2需(xu)(xu)要(yao)分(fen)支連接(jie)(jie)和異徑管(guan)(guan)，位置3需(xu)(xu)要(yao)考慮(lv)管(guan)(guan)子對設(she)備(bei)(bei)C管(guan)(guan)口的(de)應力(li)作(zuo)(zuo)用。其(qi)他位置還需(xu)(xu)考慮(lv)增加(jia)閥(fa)門、支吊架等(deng)。設(she)備(bei)(bei)A、B到設(she)備(bei)(bei)C之間的(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)不能有(you)上袋(dai)形。圖(tu)(tu)1.2（c）所示(shi)為(wei)在充分(fen)考慮(lv)以上因素后(hou)的(de)配管(guan)(guan)設(she)計(ji)方案研究圖(tu)(tu)，需(xu)(xu)考慮(lv)增加(jia)閥(fa)門、支吊架、壓(ya)力(li)表(biao)、流量計(ji)、過濾器(qi)、異徑管(guan)(guan)等(deng)的(de)布(bu)置。如(ru)(ru)需(xu)(xu)最終完成(cheng)，作(zuo)(zuo)為(wei)施工的(de)依據，還需(xu)(xu)進行(xing)管(guan)(guan)道(dao)(dao)的(de)柔性分(fen)析、管(guan)(guan)道(dao)(dao)組成(cheng)件的(de)定位、三維或二維制圖(tu)(tu)、涂(tu)漆涂(tu)色、靜電接(jie)(jie)地、隔熱、伴熱、統計(ji)管(guan)(guan)道(dao)(dao)材料等(deng)。


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工(gong)程應(ying)用(yong)：某工(gong)業裝(zhuang)置的配管(guan)設計錯誤


 筆(bi)者參(can)加某工(gong)業裝(zhuang)置(zhi)的(de)評審和調研，該裝(zhuang)置(zhi)已經開始生產(chan)運行，但是，管道的(de)炮、冒(mao)、滴、漏現象較多，并且不(bu)斷發(fa)生新的(de)險情(qing)，影響了工(gong)廠的(de)正常生產(chan)。圖1.3所示的(de)是工(gong)廠裝(zhuang)置(zhi)的(de)一角，其主(zhu)要(yao)是配管設計(ji)錯誤問題(ti)，主(zhu)要(yao)包括以下(xia)內容(rong)。


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 位(wei)置1是一個液(ye)位(wei)計(ji)(ji)，設計(ji)(ji)的(de)位(wei)置在3m以(yi)上，附近沒(mei)有直(zhi)爬梯和(he)平臺，無法(fa)觀測(ce)；液(ye)位(wei)計(ji)(ji)旁還有一排(pai)管(guan)子阻(zu)擋，即使有移動平臺也無法(fa)靠近，造成液(ye)位(wei)計(ji)(ji)無法(fa)觀測(ce)。


 位置(zhi)2 有一個手動閥門，高度(du)為2.4m，維護人(ren)員無法(fa)接觸到。


 位(wei)置(zhi)3 缺(que)少(shao)立管(guan)的支架(jia)，易(yi)引起管(guan)道的不穩定。


 位(wei)置4 和位(wei)置5 都設(she)計成了(le)固定架，應該有(you)一(yi)處(chu)為固定架，一(yi)處(chu)為滑動架。


 位置6止回閥宜布置在(zai)水(shui)平管道上(shang)。