管道布置的一些总结

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管道布置的一些总结

一、关于泵的配管

1、当液体进入泵嘴时，如有偏流、漩涡流，则会破坏液体在叶轮内的流动平衡，使泵的扬程改变，也影响轴功率，同时由于流体进入叶轮的角度与设计的要求不同，会出现汽阻，液体与叶轮片不接触等现象，造成振动噪声，因而使泵的性能变劣，寿命缩短。因此，依GB50275, 泵入口前的直管段长度不应小于入口直径的3倍，即在泵吸入口异径管后应加不小于3倍入口直径长度的直管段，双吸入的离心泵，为使泵轴两侧推力相等，叶轮平衡，最好需要7－10倍与管径的直管段，无论如何不能设直管段时，应在泵嘴附近安装整流管或架导流板以防止偏流或者涡流。

2、当叶轮叶片入口附近的压力Pk≤Pv(液体输送温度下的饱和蒸汽压力)时，液体气化对泵产生的伤害称为气蚀。有效气蚀余量（液流自吸液罐/池经吸入管路到达泵吸入口后，高出气化压力所富余的能量头）≤必需的气蚀余量（泵入口到叶轮内最低压力点处的静压能量头降低值）时，产生气蚀。故除了改进泵本身的结构参数或结构型式，使泵具有尽可能小的必须气蚀余量防止气蚀外，应合理设计泵前装置及其安装位置，防止气蚀，故做法如下（对于常压容器与泵吸入口的配管更应注意防止气蚀）：

（1）增加泵前储液罐中液面上的压力；（由于工艺参数已经确定，配管时并没有调整余地）

（2）减少泵前吸上装置的安装高度，配管时，可提高储罐等的管口高度，或者降低泵的安装高度；

（3）将吸上装置改为倒灌装置；

（4）减少泵前管路的流动损失，如采取缩短管路、减小管路中的流速，尽量减少弯管或阀门，加大阀门开度等措施减小管路的沿程阻力损失和局部阻力损失。

（5）若吸入管系统有气体积聚，也会发生气蚀，故吸入管不得有袋形.

3、输送有固体颗粒的液体时，如果泵吸入速度低于其沉降速度，固体颗粒会沉降到底部，此时要求偏心大小头底平，用排气阀排除大小头处积聚的气体，除此，一般要求偏心异径管顶平安装。（与SH3012规定不同）。

二、在两台并联的泵出入口布置夹套管时，应使阀门与三通的距离最近，目的是在其中的一组阀门关闭时，防止过多的需要伴热的介质在三通和需要关闭的阀门之间累积，冷却结晶。

三、吹扫气体管道在正常工作的情况下，是关闭的，因此，为了防止正常工作时，需吹扫管道的介质过多的充满吹扫气体管道，配管时，应尽量使吹扫气体管道与主管连接处的阀门距主管的直管段最短。

四、异径管与三通的连接

  偏心异径管与三通连接时，如果两者的制造方式有一个或均为有缝对焊，则不能直接焊接，需要加一直管段，否则会产生十字焊缝。

五、管道上两相邻对接焊口的中心间距：公称直径小于150mm的管道,不应小于外径,且不得小于50mm；公称直径等于或大于150mm的管道,不应小于150mm；管件（弯头、异径管、三通）可与对焊法兰焊接；但不宜直接与平焊法兰焊接，需在管件和平焊法兰间加焊一段等于或大于100mm的直管。

六、气体管道和汽液两相的管道引出支管时应从顶部引出。

七、管道宜或者必须斜45度接入的几种情况

1、蒸汽凝结水管道布置，当回收凝结水时，宜架空敷设在管廊上。凝结水支管宜顺介质流向45度斜接在凝结水回收总管顶部。可减小对管道底部的冲击和液体流动的压降，同时，防止从底部接入时介质从下到上流动时气泡的逸出。

2、排入密闭系统的安全阀出口管道应顺介质流向45度斜接在排放总管的顶部，以免总管内的凝液倒流入支管，并可减少安全阀背压。

3、固体物料支管与主管的连接应顺介质流向斜接，夹角不宜大于45度。

4、在垂直管道上，当气体自下而上流动时取样口应向上倾斜45度。

5、在易产生振动的管道(如往复式压缩机、往复泵的出口管道等)的转弯处，应采用弯曲半径不小于1.5倍公称直径的弯头。分支管宜顺介质流向斜接。

八、水封是液封的一种，指的是通过液体的存在，防止气体不必要的逸出等。比如说热水储罐与换热设备相连，将换热设备的冷凝水引导储罐里，同时为防止储罐里面的蒸汽逸出，将该管道做成袋状，使气体袋形中充满水，防止气体进入换热设备。

九、当管廊下面布置管道时，一要考虑该管廊是否用于人的通行，二是如果上面有电缆桥架，需要考虑热管与其的间距至少要保留500mm的距离，以减小热管散出的热量对电缆的影响。

十、输送热介质管道的配管，应恰当地利用管道的弯曲，使热应力可以自行吸收。

十一、夹套管应尽量减少弯头，方便施工和制作，必要时可以斜接。

十二、几个重要的间距和净空

1、几个主要的净空

（1）铁路 5.5m。

（2）主要道路 5m。

（3）次要道路、检修、消防通道等4.5m。

（4）人行2.2m.

（5）一般管道距地面最低150mm，穿越楼板的套管距楼面应为50mm。

2、几个主要的间距

（1）在管墩、管架上敷设的管道不论有无隔热层，其净距不应小于50mm，法兰外缘与相邻管道的净距不得小于25mm。

（2）管沟内管间距应比架空敷设适当加大，其净距不应小于80mm，法兰外缘与相邻管道的净距不得小于50mm。

（3）管道上装有外形尺寸较大的管件、小型设备仪表测量元件或有侧向位移的管道应加大管道间的净距。

（3）管道外壁或管道隔热层的外壁的最突出部分，距管架或构架的立柱、建筑物墙壁或管沟壁的净距不应小于l00mm，平行布置管道上的阀门，其中心线宜取齐，手轮间的净距不应小于l00mm。

十三、管廊上管道布置的一般原则

1、管廊上下布置：

（1）热管道上，冷管道下；

（2）无腐管上，有腐管下；

（3）气体管上，液体管下；

（4）高压管上，低压管下；

（5）不常检修管上，常检修管下；

（6）保温管上，不保温管下；

（7）金属管上，非金属管下。

2、管廊内外布置：

（1）大管靠墙，小管在外；

（2）常温管靠墙，热管道在外；

（3）支管少靠墙，支管多在外；

（4）不经常检修管靠墙，经常检修管在外；

（5） 高压管靠墙，低压管在外。

十四、需要不需要在设置管托使选用带管夹的，取决于管道材料与管架材料类别是否一致，比如，如果管子是不锈钢，而管架是CS,如果直接焊接，则容易发生渗C影响材料的性能；同时，需要考虑管子的温度和压力状况，如果温度比较高，压力比较大，而管子本身壁厚比较薄，也应用带管夹的管托，防止直接的焊缝对管子的性能构成太大影响。

十五、有关单位的对应关系

  Class150        PN0.6，PN1.0，PN1.6，PN2.0

  Class300        PN2.5，PN4.0，PN5.0

  Class400        PN6.4

  Class600        PN10.0，PN11.0

  Class900        PN15.0

  Class1500       PN25.0

  Class2500       PN42.0

  SCH80：SCH是schedule,管道的壁厚等级。

  SCH是设计压力和设计温度下材料的许用应力比值乘以1000圆整，即SCH=P/[△]T X1000;是一壁厚系列，SHC越大的壁越厚。

  对于碳钢管壁厚有SCH10,20,30,40,60,80,100,120,140,160十个等级；

  对于不锈钢有SCH5S,10S,40S,80S四个等级

十六、几类阀门的安装

1、止回阀：

（1）分升降式和旋启式两个大类。

（2）升降式有水平升降式和竖直升降式，分别要求水平和竖直安装。

（3）旋启式可装在水平，竖直管段或倾斜管段上，竖直安装时介质从下往上流动。

2、气动调节阀：

（1）调节阀组(包括调节阀、旁路阀、切断阀和排液阀)立面安装时，调节阀应安装在旁路的下方。

（2）公称直径小于25mm的调节阀，也可安装在旁路的上方。

（3）调节阀底距地面或平台面的净空不应小于250mm。一般应在300－600之间，过高，两侧的立管受力不稳定。

（4）调节阀膜头顶部上方应有不小于200mm的净空。调节阀与旁路阀上下布置时应错开位置。

十七、气液两相流的管道布置

  汽液两相流管道由于温度，压力条件的变化，易产生相变，使流动状态发生改变，引起管道振动和噪音，因此依SH3012,气液两相流的管道由一路分为两路或多路时，管道布置应考虑对称性或满足管道及仪表流程图的要求。另外，依引起振动的原理，可采取以下两个方面的措施减轻管道振动

1、减少激振力

  对输送饱和状态两相流的管道必须提高隔热要求尽量缩短管道长度，降低流速，以使液化的气体减少，减缓相变。选择适当的管内流速，避免出现液节流

采取弯曲半径较大的弯头，减轻弯头两端的不平衡力，减少激振力。

2、加强支架刚度

  适当加强支架刚度，提高管道的抗振能力，同时，要考虑使管道具有足够的吸收热膨胀的能力。

十八、有关过滤器的布置

1、 依照GB/T14382,管道用三通过滤器分为Y型以及T型，其中T型分为直流和测流（基本型和加长型）两种。连接方式有螺纹，对焊，承插，法兰四种。

  其中L2应为滤网抽出面积。法兰式大致相同。

 

测流指过滤后液体由侧面流出。

2、故布置要求如下：

过滤器的布置应符合下列要求:

（1）测流式T型过滤器必须安装在管道90度拐弯的场合。

（2）直通式T型过滤器必须安装在管道的直管上，安装在立管上时，应考虑方便滤网的抽出:安装在水平管时，滤网抽出方向应向下。

（3）Y型过滤器安装在水平管道上时，滤网抽出方向应向下。

十九、往复式压缩机管道振动分析与对策

1、原因：

（1）机器运动机构的动平衡差或者基础设计不当，压缩机往复运动惯性力使机组发生振动。

（2）往复式压缩机间歇性吸气和排气，以及活塞运动速度变化引起的气流脉动。多数情况下，气流脉动是引起压缩机振动的主要因素。而对于气流脉动而言，气柱共振和机械共振是气流脉动发生的两个因素。

其中，气柱共振当管道气体固有频率和压缩机激振频率接近时就会发生。而气柱固有频率在气体脉动压力确定的情况下是关于气体声速和管长的二阶偏微分方程。与介质声速正相关，管道长度负相关。（如一端为压缩机汽缸，一端为较大容器的简单管道，解出后，f=a(2n+1)/4l,其中，a为气体声速，l为管长，n取1，2，3…），而压缩机激振频率由下列公式确定，Fex=mn/60.n为压缩机主轴转速，r/min.m为激发的偕量分析阶数。单缸单作用压缩机，m=1,2,3,v..其中，m=2为主偕波。单缸双作用压缩机，m=2,4,6…其中，m=2为主偕波。为此，可算出管道设计时应避开的长度范围。即避开Fex=(0.8-1.2)的范围。

  当脉动气流遇到弯头，异径管，阀门，盲板时。就会对管道产生激发，引起管道的机械共振。

  其机械固有频率可利用计算机程序算出。鉴于此，管道的振动与防止对策如下：

（1）消减气流脉动

  A 、采取合理的吸排气顺序（与压缩机结构有关）。

  B、 装设缓冲器，装设时，应尽量将缓冲器放置在紧靠在压缩机的进排气口。容积可以利用公式进行计算，缓冲器与管道的连接也要满足一定的要求。

  C 、装设声学滤波器。

  D 、装设孔板。

  E 、利用波的干涉，设置消振器，加大总管直径等。

（2）改进管系结构

  A 、避免气流方向和速度的突变。

  故配管时，尽量不要用弯管，保持管线的平直；必须使用弯头的地方，弯曲半径要大，避免气流方向突变；在异径接头处，应尽量减小大端截面积和小端截面积之差，避免管径突然收缩。

  B 、避免机械共振

采  用不同的支架型式，数量，和位置。采用加固支架或增加支架数目的方法可以提高关系的结构固有频率。故，SH3012规定如下：

  布置与往复式压缩机相连的管道时，应使管系的机械振动固有频率和管道的气柱固有频率避开机器的激振频率。必要时可采用以下措施:

（1）增设防振支架;

（2）适当扩大管径;

（3）增设脉动衰减器或孔板;

（4）合理设置缓冲器，避开共振管长，尽可能减少弯头。

二十、PDMS建模过程中的三条总结

1、在垂直管道上建阀门时，为了使阀门的中心标高正好高出楼面1.2m,可以最先建出阀门，通过POSITION-EXPLICITLY(AT)设定其中心标高为合适的值，再在阀门前后正向和反向建出垫片法兰等。

2、Q LBOP命令显示的是管子的出口底标高，Q ABOP是进口底标高。选中任何管件（包含法兰）运用该命令得出的都是直管段的底标高。但当一段管子上只有弯头时，对弯头使用这两个命令，一定要区分管子流向。否则，结果可能不准确。

3、对两个弯头进行任意角度的斜接，可以在FORWARD的情况下，选用一个弯头，运用 ORIENTATE–COMPONENT LEAVE ,在弹出的对话框里面选TOWARD NEXT（注意选中ANGLE CHANGE），APPLY,再在BACKWARD的情况下，选中另一个弯头，进行此操作，即可完成。