工业管道配管设计与工程应用

1、紧密结合配管设计新技术的创新应用，紧密结合近期的工程项目实例，图文并茂，资料新颖。

 

本书以工业装置设备设施为主线，对各种配管设计进行了详细的讲解，既有系统的理论知识，又有国内外大中型装置典型工程应用实例，同时与*的现代化工程技术、国内外标准规范、配管设计计算机技术相结合。本书主要内容包括：通用配管设计，管廊，塔，容器，反应器，换热设备，加热炉，泵，压缩机，装卸站及码头，罐，管道系统的伴热设计，建构筑物的布置设计，其他设施的配管设计，配管器材的选用，管道柔性及支架设计，配管的施工与检验，计算机技术在配管设计中的工程应用与创新，配管设计专业的职业发展。本书内容实用、资料新颖、图文并茂，可靠性、权威性、先进性、通俗性相结合。本书可作为配管设计（管道设计）专业人员的实用技术参考资料和培训教材，也可作为工艺、施工、项目管理人员的参考用书和高等院校相关专业的实用教学资料。

章绪论

节基本概念1

一、工业管道配管设计的概念1

工程应用：装置设备布置及配管设计需考虑的内容2

工程应用：某工业装置的配管设计错误2

二、装置设备布置及配管设计的本质和基本原则3

工程应用：设备布置设计错误引起的不安全施工3

工程应用：放空排净的不合理位置3

工程应用：配管设计柔性不合格引起的泄漏3

工程应用：流体分配不均的不合理设计3

工程应用：人性化配管设计的优化4

工程应用：模块化设计5

工程应用：某装置不美观的配管设计5

三、工程建设一般程序及各阶段配管设计的职责6

工程应用：不清楚设计职责引起的工程设计遗漏8

四、各设计阶段一般工作量比例8

五、工程项目建设的主要模式及各模式下配管设计的任务8

工程应用：不清楚项目模式而造成的损失8

六、各设计阶段配管专业的设计条件关系9

七、各设计阶段一般工作流程9

工程应用：配管设计文件编号错误引起施工漏项10

八、不同国家配管设计文件签署级别及加盖“设计资质印章”10

工程应用：图纸文件签署的资质错误13

第二节装置设备布置设计基础13

一、常见设备及分类13

二、装置设备布置设计一般要求14

工程应用：小频率风向的识别18

工程应用：随意满足业主设计的厂房违反安全规范要求18

工程应用：露天与非露天布置18

三、中国防火规范对可燃气体的火灾危险性的分类18

四、中国防火规范对液化烃、可燃液体的火灾危险性的分类19

五、爆炸极限19

六、爆炸危险区域19

七、装置中产生爆炸的条件19

八、装置中防止产生爆炸的基本措施19

九、爆炸性气体环境危险区域的划分20

十、燃点、闪点和自燃点20

十一、一次危险和次生危险20

十二、装置布置设计的三重安全措施20

十三、防火间距的概念20

十四、工业装置设备布置常用标准规范20

工程应用：因遵循规范错误引起的设计问题21

十五、国内外防火规范的选择与应用21

第三节管道布置设计基础22

一、常见管道及分类22

二、管道布置设计一般要求22

三、工业管道布置设计常用的标准规范25

工程应用：设计文件罗列规范过多引起的设计错误26

工程应用：管道分类分级错误引起的施工检测错误26

工程应用：工程企业压力管道资质盖章错误实例26

第二章通用配管设计

节炼油化工装置典型工艺简介及配管设计要点27

一、不同的工艺流程对装置设备布置及配管设计的影响27

二、常减压蒸馏装置工艺简介及配管设计要点27

三、催化裂化装置工艺简介及配管设计要点29

四、延迟焦化装置工艺简介及配管设计要点32

五、加氢裂化装置工艺简介及配管设计要点34

六、加氢精制装置工艺简介及配管设计要点36

七、催化重整装置工艺简介及配管设计要点37

八、气体分馏装置工艺简介及配管设计要点38

九、硫黄回收装置工艺简介及配管设计要点39

十、乙烯装置工艺简介及配管设计要点41

十一、聚乙烯装置工艺简介及配管设计要点43

十二、聚丙烯装置工艺简介及配管设计要点45

十三、苯乙烯装置工艺简介及配管设计要点47

十四、环氧乙烷及乙二醇装置工艺简介及配管设计要点49

十五、精对苯二甲酸装置工艺简介及配管设计要点52

十六、甲醇装置工艺简介及配管设计要点54

十七、合成氨装置工艺简介及配管设计要点56

十八、尿素装置工艺简介及配管设计要点59

十九、醋酸装置工艺简介及配管设计要点61

二十、氯碱装置工艺简介及配管设计要点62

二十一、液化天然气装置工艺简介及配管设计要点63

二十二、污水处理厂工艺简介及配管设计要点63

二十三、火炬系统工艺简介及配管设计要点65

第二节设备布置间距68

一、装置设备之间小净距68

工程应用：常见小通道宽度69

二、道路、铁路、通道和操作平台上方的小净空高度69

工程应用：跨越道路管廊下小净空高度70

工程应用：平台、过道和工作区域的小净空72

工程应用：不同高度结构平台对直爬梯和斜爬梯的一般要求73

工程应用：直爬梯段高和休息平台设置的一般要求73

工程应用：不同高度直爬梯护圈的设计73

工程应用：错误的直爬梯设计73

三、装置设备小基础标高74

工程应用：常见设备基础标高75

四、GB 50160《石油化工企业设计防火规范》装置设备布置间距要求75

五、美国NFPA装置设备布置间距要求79

工程应用：按NFPA 30储罐间距设计实例80

工程应用：按NFPA 30隔堤设计实例81

工程应用：PX装置与其他设施的间距81

工程应用：装置设备布置设计过程82

六、设备布置间距设计典型错误84

工程应用：装置内厂房液化烃泵布置设计错误84

工程应用：装置内火炬凝液罐布置设计错误85

工程应用：装置内塔群联合平台的布置设计错误85

第三节管道间距85

一、普通管道间距85

二、美洲系列管道间距86

工程应用：管道热膨胀引起管道间距变小或碰撞90

三、斜管和相邻管道的间距90

四、管道与管架边缘及墙壁的间距91

五、电缆与管道的间距91

六、防火规范对管道管架与有关设施的水平间距要求91

七、氧气管道与其他管道的间距91

八、相关标准对管道焊缝间距的要求92

工程应用：管道焊缝及边缘上开孔与接管93

工程应用：国外某设计单位在3D模型设置焊缝实体间距要求93

工程应用：拐角热介质管道对邻居管道间距的影响93

第四节管道标高、净空高度和埋设深度94

一、管道跨越装置区铁路和道路的净空高度94

二、全厂性地上敷设的管道高度94

三、装置内管廊上管道的高度94

四、装置内埋地管道的埋设深度94

五、管沟内管道的布置高度95

六、管道穿越铁路和道路的要求95

七、GB 50316对管道净空高度的要求95

八、输送天然气或人工煤气管跨越道路、铁路的净空高度96

第五节人员可操作性设计96

一、配管人性化设计的概念96

二、站姿通行适宜尺寸97

工程应用：管子布置高度偏低阻挡人员通行97

三、跪姿适宜尺寸97

四、趴姿适宜尺寸97

五、坐姿适宜尺寸98

六、直爬梯通行适宜尺寸99

七、斜爬梯通行适宜尺寸99

八、阀门操作和维护适宜尺寸99

工程应用：阀门操作拉链的设置101

工程应用：界区阀门联合操作平台及阀门手轮伸长杆的设置101

工程应用：3D模型内人员操作通道的简化设计101

第六节高点排气及低点排液的配管设计104

一、管道高点排气及低点排液的目的104

二、管道需设置排气或排液的位置104

工程应用：装置管道漏设置排气和排液105

三、高点排气及低点排液设计的一般要求105

四、高点排气及低点排液的管道材料设计105

五、高点排气及低点排液的尺寸要求106

工程应用：装置边界管道低点排液阀门设计位置不宜操作106

工程应用：装置管道低点排液距地面偏小106

六、高点排气及低点排液的形式与布置设计106

工程应用：盐酸管道低点排液的特殊要求108

七、非可燃气体放空管高度108

八、可燃气体排气筒、放空管的高度108

九、有毒、可燃介质排放和收集的设置108

十、透平、压缩机、泵、容器等设备泄压排放管道108

十一、机泵的地漏及排污沟的设置109

第七节分支管的引出方向109

一、火炬线及放空线的分支方向109

二、公用工程管道的分支方向109

第八节管道变等级的设计110

一、高低压系统连接的管道压力等级划分110

二、不同金属材质管道连接配管分界111

工程应用：管道等级划分的界线111

第九节不同材质管道的配管设计111

一、不锈钢管道的配管设计111

工程应用：不锈钢管道配管支架设计的错误112

二、镀锌管道的配管设计112

工程应用：镀锌管道配管连接的错误113

工程应用：镀锌管道的埋地设计113

三、卡箍式管道的配管设计113

工程应用：卡箍式管道的配管设计管间距错误115

四、非金属管道的配管设计115

工程应用：碳钢管道替换为玻璃钢管道的设计变更119

五、衬里管道的配管设计119

六、内涂敷管道的配管设计120

工程应用：国外某项目内涂敷管道的配管设计121

七、玻璃钢管道的配管设计121

工程应用：玻璃钢管道配管的支撑122

第十节不同介质流体管道的配管设计123

一、取样管道的配管设计123

二、液化烃管道的配管设计127

工程应用：液化烃管道的地下敷设128

三、蒸汽管道的配管设计128

四、凝结水管道的配管设计129

五、蒸汽管道集液包疏水的配管设计129

六、非净化压缩空气和净化压缩空气管道的配管设计131

七、氮气管道的配管设计131

八、氧气管道的配管设计131

九、氢气管道的配管设计132

十、乙炔管道的配管设计133

十一、腐蚀性或有毒介质管道的配管设计135

十二、盐酸管道的配管设计135

十三、硫酸管道的配管设计135

十四、氢氰酸管道的配管设计135

十五、氢氧化钠管道的配管设计136

十六、高温管道的配管设计136

十七、低温管道的配管设计137

工程应用：液态氧等低温阀门宜安装在水平管道上阀杆宜垂直向上138

十八、真空管道的配管设计138

十九、极度危害介质管道的配管设计139

二十、苯管道的配管设计140

二十一、气力输送介质管道的配管设计141

二十二、火炬管道的配管设计141

二十三、消防水喷淋管道的配管设计142

二十四、地上水管道的配管设计144

二十五、地下水管道的配管设计144

二十六、易凝介质管道的配管设计148

第十一节管件的配管设计149

一、疏水阀前异径管的配管设计149

二、泵入口前异径管的配管设计149

三、其他位置异径管的配管设计149

四、调节阀两侧管道上的异径管的配管设计150

五、弯头的配管设计150

六、其他管件的配管设计150

第十二节阀门及小型管道设备的布置150

一、阀门的分类和用途150

二、阀门布置的一般要求151

三、阀门安装位置的配管设计152

四、阀门操作的配管设计153

五、阀杆方向的配管设计154

工程应用：阀杆方向垂直朝下引起的事故154

工程应用：蝶阀阀杆水平布置而手轮却朝下155

六、阀门的安装方向155

七、闸阀的适用范围及配管设计155

八、截止阀的适用范围及配管设计157

九、止回阀的适用范围及配管设计157

工程应用：某国外改造项目成本较高的设计变更160

十、蝶阀的适用范围及配管设计160

十一、球阀的适用范围及配管设计161

十二、旋塞阀的适用范围及配管设计161

十三、隔膜阀的适用范围及配管设计162

十四、安全阀的适用范围及配管设计162

工程应用：安全阀配管设计的错误165

十五、减压阀的适用范围及配管设计166

十六、疏水阀的适用范围及配管设计166

工程应用：疏水阀排水不畅167

十七、阻火器的适用范围及配管设计169

十八、呼吸阀的适用范围及配管设计170

十九、消声器的适用范围及配管设计170

二十、电动、气动调节阀的适用范围及配管设计171

工程应用：调节阀安装方向的选择172

工程应用：蒸汽管线调节阀的配管设计172

工程应用：调节阀前后有异径管的目的174

工程应用：调节阀前的排净174

二十一、自力式调节阀的适用范围及配管设计174

工程应用：自力式压力调节阀的布置设计错误177

二十二、过滤器的适用范围及配管设计177

工程应用：锥形过滤器安装方向的选用180

工程应用：过滤器抽芯空间不够的解决方案181

二十三、漏斗和地漏的适用范围及配管设计181

二十四、补偿器的配管设计184

二十五、自动排气阀的配管设计185

第十三节仪表元件的配管设计186

一、配管设计常见仪表控制系统的组成186

工程应用：不明白仪表控制基本原理造成的配管设计错误187

二、仪表元件配管设计一般要求188

三、限流孔板的分类、选用及布置189

四、温度测量仪表的分类、选用及布置189

五、流量测量仪表的分类及布置192

六、差压节流装置流量测量仪表的配管设计193

七、均速管流量测量仪表的配管设计195

八、转子流量计的配管设计197

九、靶式流量计流量测量仪表的配管设计197

十、电磁流量计的配管设计197

十一、涡街流量计流量测量仪表的配管设计198

十二、质量流量计的配管设计199

十三、气体热质量流量计的配管设计202

十四、容积式流量计的配管设计203

十五、压力测量仪表的分类、选用及布置203

十六、物位测量仪表的分类及布置204

十七、玻璃板(管)液位计的配管设计206

十八、外浮筒液位计的配管设计207

十九、内浮筒液位计的配管设计207

二十、内浮球液位计的配管设计207

二十一、磁致伸缩式液位计的配管设计207

二十二、超声波及微波(雷达)液(料)位计的配管设计207

二十三、导波雷达与电容式液位计的配管设计207

二十四、静压式液位计的配管设计208

二十五、其他液位测量仪表的配管设计208

二十六、分析仪/分析小屋的配管设计208

二十七、仪表元件配管设计典型错误208

第十四节厂房内配管设计209

一、厂房内设备布置的原则209

二、厂房内设备布置设计的一般要求209

三、厂房内操作间距的设计211

四、厂房内吊装孔的设计212

第十五节配管设计的碰撞212

一、碰撞的产生212

二、硬碰撞212

三、软碰撞213

四、综合碰撞检查213

第十六节地下管道的配管设计213

一、地下管道的设计范围213

二、直埋管道的配管设计214

三、管沟内管道的配管设计215

四、地下管道与铁路道路及建筑物间的距离216

工程应用：某装置埋地RTR管道的设计217

工程应用：管沟内可燃介质管道的配管设计217

工程应用：直埋热水管道的配管设计217

工程应用：直埋蒸汽管道的设计218

工程应用：直接埋地管道法兰接口的处理220

第十七节ASME与GB 标准对配管设计的要求220

一、全厂性管道的配管设计220

二、工艺及公用物料管道的配管设计221

三、含可燃液体的生产污水管道的配管设计222

第三章管廊

节管廊的分类224

一、管廊平面布置形式分类224

二、管廊侧立面布置形式分类224

三、管廊横断面布置形式分类225

四、混凝土和钢结构管廊225

第二节管廊的布置227

一、管廊布置的一般要求227

二、管廊轴向柱距的设计227

三、管廊横断面宽度的设计228

四、管廊层高的设计229

五、管墩的设计229

六、混凝土管廊（管墩）梁顶预埋件229

七、管廊上仪表电气电缆槽架及巡检梯子平台的布置230

工程应用：管廊柱子基础与地下管道、埋地电缆碰撞230

工程应用：管廊层高偏高引起的设计不合理230

工程应用：管廊柱子偏粗的不合理设计230

第三节管廊管道的配管设计231

一、管廊管道配管设计的一般要求231

二、管廊界区管道接点及梯子平台的设计232

第四节管廊管道支吊架的配管设计233

一、管廊管道支吊架设计一般要求233

二、管廊管道固定架设计的注意点233

三、管廊管道导向架设计的注意点233

四、管廊上不锈钢管道管架的设计234

五、管廊上管道支架易碰撞的位置234

六、管廊上管道支吊架需开长圆孔的位置235

七、管道出装置界区前管架的设计235

八、易被扭弯的侧纵连系梁计算235

九、管廊内小口径管道的支撑235

十、管廊上管道支吊架的总规划设计236

第四章塔

节塔的分类237

一、塔的分类及结构237

工程应用：某装置的塔设备241

二、塔的构造241

三、塔的选用242

四、塔的典型工艺管道和仪表流程图243

第二节塔的布置243

一、塔与其关联设备布置的一般要求243

二、塔的布置形式244

三、塔的安装高度245

四、塔顶吊柱的设计245

五、塔平台和梯子的设计246

六、塔管口方位设计的一般要求249

七、人孔和手孔的方位设计249

八、塔顶气相管口方位设计251

九、塔回流管口方位设计252

十、塔进料管口方位设计254

十一、塔底抽出管口方位设计255

十二、塔集油箱或集油塔板管口方位设计255

十三、塔仪表管口方位设计257

十四、塔再沸器管口方位设计260

十五、塔铭牌的方位设计263

工程应用：干燥塔布置在管廊顶层的布置设计263

工程应用：成排塔的联合平台的布置设计263

工程应用：塔靠近框架的布置设计265

工程应用：塔和框架分开的布置设计266

工程应用：小直径塔在框架内的布置设计267

工程应用：某变径塔的布置设计268

第三节塔管道的配管设计269

一、塔管道配管设计的一般要求269

二、塔顶气相管道的配管设计271

三、塔顶安全阀的配管设计271

四、塔回流管和液体进料管的配管设计272

五、再沸器的分类及配管设计272

六、塔底管道的配管设计272

七、塔上公用工程软管站的配管设计273

八、塔管道支吊架的设计273

工程应用：某塔管道的配管设计实例一274

工程应用：某塔管道的配管设计实例二276

工程应用：某塔管道的配管设计实例三276

工程应用：某塔管道的配管设计实例四276

第五章容器

节容器的分类280

一、容器的分类280

二、容器的组成280

三、容器的典型工艺管道和仪表流程图281

第二节容器的布置281

一、容器布置的一般要求281

二、立式和卧式容器支承方式的设计282

三、容器的布置高度设计282

四、立式容器的布置设计284

五、立式容器支腿和裙座的设计285

六、立式容器支腿布置方位的设计285

七、卧式容器的布置设计286

八、容器布置的取齐方式设计287

九、沿管廊布置的立式容器与管廊的间距287

十、容器的管口方位设计287

工程应用：卧式容器和立式容器的管口方位设计288

十一、容器平台和梯子的设计288

工程应用：卧式容器的布置设计292

工程应用：框架上容器的布置设计292

工程应用：容器的布置及高度设计293

工程应用：某卧式和立式容器平台的布置设计293

第三节容器管道的配管设计293

一、容器管道配管设计的一般要求293

二、容器管道的支吊架设计295

工程应用：卧式容器减少弹簧架设计的工程应用295

工程应用：立式容器减少弹簧架设计的工程应用296

工程应用：立式容器管道支吊架典型图296

工程应用：卧式容器管道的配管设计297

工程应用：带积液包的卧式容器配管设计297

工程应用：两立式容器的配管设计299

工程应用：容器液位计的布置错误实例299

第六章反应器

节反应器的分类300

一、反应器的分类300

二、反应器的选用300

第二节反应器的布置304

一、反应器布置的一般要求304

二、反应器的布置高度设计305

三、反应器的支撑方式306

四、反应器与其关联设备的布置要求306

五、大型搅拌釜式反应器的布置设计306

六、中小型间歇反应器/操作频繁反应器的布置设计307

七、釜式反应器的布置设计307

八、反应器吊轨的设计307

九、反应器人孔及平台的设计307

十、反应器催化剂卸料口的设计308

十一、反应器温度计的开口方位设计309

工程应用：反应器投料口偏高造成人工投料困难310

工程应用：反应器的布置设计310

工程应用：重整反应器的布置设计310

工程应用：多台大型反应器设备布置及联合平台的设计310

工程应用：大型釜式反应器的布置设计312

第三节反应器管道的配管设计313

一、反应器管道配管设计的一般要求313

二、不同类型反应器的配管设计314

工程应用：某炼油装置反应器的配管设计314

第七章换热设备

节换热设备的分类316

一、换热设备的分类316

二、管壳式换热器的结构与分类317

三、换热器的典型工艺管道和仪表流程图323

四、空气冷却器的结构及优、缺点323

五、空冷器的典型工艺管道和仪表流程图327

六、再沸器的分类、结构及特点327

七、再沸器的典型工艺管道和仪表流程图328

八、换热设备的选用328

第二节换热设备的布置330

一、管壳式换热器布置的一般要求330

二、管壳式换热器的布置高度设计330

三、管壳式换热器的间距设计332

四、套管式换热器布置的一般要求333

五、管壳式换热器的管口方位设计333

六、管壳式换热器的平台和梯子设计334

七、管壳式换热器框架支柱的位置设计335

八、管壳式换热器抽芯及吊车梁的设计335

九、再沸器布置的一般要求337

十、空冷器布置的一般要求337

工程应用：浮头式换热器抽芯端布置反向的配管设计错误338

工程应用：地面上换热器的布置338

工程应用：框架上换热器的布置339

工程应用：鼓风式和引风式空冷器的布置339

工程应用：国外空冷器平台与电机之间的净空高度设计339

工程应用：空冷器梯子平台及检修通道的设计342

工程应用：空冷器布置在地面的设计343

工程应用：某换热器、再沸器的抽芯及空冷器的吊装343

第三节换热设备管道的配管设计345

一、换热器管道配管设计的一般要求345

二、空冷器管道配管设计的一般要求349

三、再沸器管道的配管设计一般要求349

工程应用：换热器管道的对称配管设计350

工程应用：浮头式换热器管道的配管设计351

工程应用：换热器管道的支吊架设计352

工程应用：换热器固定端的设计352

工程应用：两台重叠卧式换热器的配管设计352

工程应用：空冷器管道的对称配管设计353

工程应用：某空冷器出入口管道的支撑设计353

第八章加热炉

节加热炉的分类354

一、加热炉的原理、分类及选用354

二、加热炉的结构及组成358

三、加热炉的典型工艺管道和仪表流程图360

第二节加热炉的布置360

一、加热炉布置的一般要求360

二、加热炉的间距设计361

三、加热炉的梯子平台设计363

工程应用：箱式加热炉的布置设计364

工程应用：箱式加热炉的布置设计364

工程应用：立式加热炉的布置设计365

工程应用：加热炉和汽包的布置设计365

工程应用：加热炉作为再沸器的布置设计365

第三节加热炉管道的配管设计365

一、加热炉管道配管设计的一般要求365

二、加热炉燃料油管道的配管设计366

三、加热炉燃料气管道的配管设计367

四、加热炉蒸汽管道的配管设计369

五、加热炉吹灰管道的配管设计369

六、加热炉炉管的配管设计370

七、加热炉取样的配管设计370

八、加热炉清焦管的配管设计370

工程应用：圆筒炉管道的配管设计370

工程应用：箱式炉管道的配管设计371

工程应用：加热炉阀组的配管设计372

第九章泵

节泵的分类及选用373

一、泵的分类及特点373

二、泵的选用377

第二节泵的布置378

一、泵布置设计的一般要求378

二、泵的露天、半露天和室内布置设计379

三、泵布置设计的取齐方式380

四、泵的成排布置设计381

五、泵间距和净空高度的设计381

工程应用：管廊下立式泵的检修安装净空高度不够381

六、泵的基础高度设计382

七、罐组、气柜或全冷冻式液化烃储存设施泵的布置设计382

八、泵维修检查用空间的设计382

九、泵检修吊梁的设计383

工程应用：管廊上安装空冷器时泵的布置383

工程应用：管廊上没有安装空冷器时泵的布置设计383

工程应用：框架下的泵的布置设计384

第三节泵管道的配管设计384

一、泵管道配管设计的一般要求384

二、离心泵入口管道的配管设计一般要求384

三、离心泵入口管道防止汽蚀的配管设计386

工程应用：泵入口管道切断阀手轮不朝上布置以防止汽蚀387

四、离心泵入口管道防止偏流的配管设计387

五、离心泵入口管道过滤器的配管设计388

六、离心泵入口管道阀门操作平台的设计391

七、泵出口管道的配管设计391

八、往复泵管道的配管设计394

九、泵辅助管道的配管设计395

十、泵特殊用途管道的配管设计395

十一、泵输送含固体的液体管道的配管设计397

十二、泵管道的支吊架设计397

工程应用：某卧式泵出口管道的配管设计399

工程应用：泵管道提高补偿能力的配管设计方案399

工程应用：某旋涡泵管道的配管设计400

工程应用：某立式泵的配管设计400

工程应用：某卧式离心泵入口管道配管设计错误400

工程应用：某泵入口增加直管段减少噪声400

第十章压缩机

节压缩机的分类401

一、压缩机的概念和用途401

二、压缩机的分类及特点401

三、压缩机的选用405

第二节压缩机的布置405

一、压缩机布置设计的一般要求405

二、可燃气体压缩机的布置及其厂房的布置设计406

三、压缩机的安装高度406

四、压缩机附属设备的布置407

五、压缩机维修机具的布置设计407

六、压缩机厂房吊车的设计408

工程应用：某液环可燃气体压缩机的布置设计409

工程应用：室内某离心式压缩机的布置设计409

工程应用：室外某离心式压缩机的布置设计409

工程应用：室内某往复式压缩机的布置设计409

工程应用：室外往复式压缩机的布置409

工程应用：室外某螺杆式压缩机的布置设计错误409

工程应用：压缩机高位油箱的布置设计411

工程应用：某压缩机厂房吊车高度偏低的设计错误413

工程应用：某往复式压缩机气缸拆除区的布置413

第三节压缩机管道的配管设计413

一、离心式压缩机管道的配管设计413

工程应用：离心式压缩机设计范围不清引起的设计问题414

二、往复式压缩机管道的配管设计布置设计414

三、往复式压缩机管道的防振设计415

四、轴流式压缩机管道的配管设计416

五、压缩机辅助管道的配管设计416

工程应用：某离心式压缩机管道的配管设计417

工程应用：某往复式压缩机管道的配管设计417

工程应用：某往复式压缩机入口管道的配管设计417

工程应用：往复式压缩机出入口阀组的配管设计419

工程应用：某压缩机配管设计范围的分界420

工程应用：某汽车装卸站压缩机的布置设计错误420

第十一章装卸站及码头

节汽车槽车装卸站的分类422

一、汽车槽车的定义与分类422

二、汽车槽车装卸站的分类423

三、汽车槽车装卸站通过方式的分类424

四、汽车槽车装卸臂的分类424

工程应用：因不了解汽车槽车的外形及分类的布置设计错误424

第二节汽车槽车装卸站的布置设计424

一、汽车槽车装卸站布置设计的一般要求424

二、可燃液体汽车装卸站的布置设计425

三、液化烃汽车的装卸设施的布置设计425

四、汽车槽车装卸站棚子、梯子和平台的布置设计425

五、汽车槽车装卸臂的布置设计425

六、GB 50160、GB 50074、GB 50183对汽车装卸车设施规定的比较425

工程应用：汽车装油站的布置设计427

工程应用：高位罐装车站的布置设计427

工程应用：单柱双侧装车台的布置设计427

工程应用：密闭下卸系统卸车站的布置设计427

工程应用：某氢氧化钠溶液上卸车和下卸车的布置427

工程应用：某上装卸车和下装卸车的布置设计427

工程应用：某装卸站鹤管的不合理设计及GB 50160、GB 50183、GB 50016的比较429

工程应用：汽车装卸站梯子的居中与偏置设计430

第三节汽车槽车装卸站管道的配管设计430

一、汽车槽车装卸站管道配管设计的一般要求430

二、汽车槽车装卸站辅助管道的配管设计431

工程应用：单侧装卸汽车槽车装车站的设计431

工程应用：鹤管布置在装车台中心时汽车槽车装车台的配管设计431

工程应用：鹤管布置在装车台边缘时汽车槽车装车台的配管设计433

工程应用：某上装卸站的配管设计433

第四节铁路槽车装卸站的分类434

一、铁路罐车的分类434

二、铁路槽车装卸方式的分类434

三、铁路槽车装卸臂的分类434

四、铁路槽车卸物料的方式分类435

第五节铁路槽车装卸站的布置设计435

一、铁路槽车装卸站布置设计的一般要求435

二、可燃液体铁路装卸设施的布置设计436

三、液化烃铁路装卸设施的布置设计436

四、铁路槽车栈桥的布置设计437

五、铁路槽车装卸站梯子平台的设计437

六、GB 50160对可燃液体的铁路装卸站的布置要求437

七、相关标准对铁路装卸车设施规定的比较438

工程应用：单侧铁路槽车装卸台的布置设计438

工程应用：双侧铁路槽车装卸台的布置设计438

工程应用：铁路槽车装卸站及罐区的布置设计438

工程应用：液体装卸臂的布置设计438

第六节铁路槽车装卸站管道的配管设计441

一、铁路槽车装卸站总管的配管设计441

二、铁路槽车装卸站鹤管的配管设计442

工程应用：铁路槽车装卸站单侧及双侧的配管设计442

工程应用：铁路槽车某乙类液体鹤管的设计442

工程应用：单侧铁路槽车的配管设计443

工程应用：双侧铁路槽车的配管设计444

第七节装卸码头的布置设计444

一、码头的分类444

二、码头的选址445

三、可燃液体码头、液化烃码头的布置设计445

四、码头装卸臂的布置设计446

第八节装卸码头管道的配管设计447

一、装卸码头管道配管设计的一般要求447

二、装卸码头总管的配管设计448

第九节灌装站的配管设计448

一、灌装站布置设计一般要求448

二、油品的桶装（灌装）448

第十二章罐

节罐的分类450

一、罐的分类450

二、工业装置常见常压储罐的结构451

三、储罐的容量454

四、常压罐的附件454

五、工业装置常见球罐的类别与结构458

六、球罐的组成及附件458

七、卧式储罐的类别及组成459

八、罐的选用460

九、罐基础的形式462

十、罐基础的沉降462

第二节罐的布置463

一、储罐组的布置设计463

二、罐组专用泵区的布置设计464

三、可燃液体地上储罐的布置设计464

四、液化烃、可燃气体、助燃气体地上储罐的布置设计466

五、罐梯子平台的设计468

工程应用：球罐直梯的设计错误469

六、储罐管口的布置设计469

七、常压罐附件的布置设计470

八、球罐附件的布置设计472

九、罐区内控制室、变配电室的布置设计472

十、GB 50074对储罐布置设计的要求472

十一、GB 50160、GB 50183、GB 50016、GB 50074、NFPA 30对储罐布置设计要求的比较472

工程应用：某全压力球罐区的布置设计错误473

工程应用：某炼油中间罐区的布置设计错误474

第三节罐管道的配管设计474

一、罐管道配管设计的一般要求474

二、常压罐管道的配管设计475

三、罐区内管廊（地墩）、泵区的配管设计与方案比较476

四、储罐防沉降、抗震金属软管或抗震波纹补偿器的选用与配管设计478

五、球罐管道的配管设计479

六、立式储罐的泡沫发生器及泡沫灭火系统的配管设计480

七、罐区防火堤结构形式的选用482

八、储罐配管设计标准规范482

工程应用：管道穿过防火堤的配管设计及GB 50351、GB 50160、GB 50074、SH 3007的比较483

工程应用：球罐管口法兰形式的强制规定及SH 3136、GB 12337的比较483

工程应用：绕罐体管道的弧线形配管设计483

工程应用：立式储罐软连接的设计及GB 50160、SH 3007、GB 50074、GB 50151、API 650的比较484

工程应用：球罐连接管线不需设置金属软管及SH 3136的设计要求485

工程应用：某埋地罐的配管设计485

工程应用：某常压储罐的配管设计485

工程应用：某球罐的配管设计486

工程应用：某球罐不好的配管设计487

第十三章管道系统的伴热设计

节伴热的分类488

一、伴热介质的分类与选用488

二、伴热方式的分类与选用488

三、伴热设计的范围490

第二节热水、蒸汽伴热系统的设计490

一、热水、蒸汽伴热系统的组成490

二、热水、蒸汽伴热系统设计的一般要求490

三、热水、蒸汽伴热系统的配管设计491

四、热水、蒸汽分配站、回收站布置形式的设计493

五、蒸汽、热水分配站的配管设计495

六、伴热管线的设计495

七、伴热管结构的设计498

八、蒸汽冷凝液站（疏水站）、热水回水站（收集站）的配管设计498

工程应用：热水、蒸汽伴热管典型图499

工程应用：某蒸汽伴热的设计501

工程应用：某伴热站的设计错误502

工程应用：某伴中管线的设计错误502

工程应用：某伴热站管线限流的设计错误502

第三节电伴热系统的设计503

一、电伴热的概念503

二、电伴热方法的分类503

三、电伴热系统的设计程序503

四、电伴热产品的选型和计算504

五、电伴热设施安装要领504

六、典型部位的电伴热设计505

第四节夹套加热系统的设计506

一、夹套管的分类506

二、夹套管的选型设计506

三、夹套管的设计压力506

四、夹套管柔性设计的设计温度506

五、夹套管结构的配管设计506

六、蒸汽夹套加热系统的设计510

七、热水、导热油夹套加热系统的设计512

八、夹套管材料的设计512

九、夹套管的安装513

工程应用：三维配管软件内夹套管的设计513

工程应用：某水夹套管系统的配管设计513

第十四章建构筑物的布置设计

节建筑物的布置设计514

一、装置内建筑物的类型514

二、建筑物模数514

三、建筑物布置设计的一般要求514

四、建筑物的防火防爆要求515

五、控制室的布置设计516

六、变电、配电室的布置设计516

七、化验室的布置设计517

八、建筑物的其他设计要求517

工程应用：装置内配电室、变电所、办公室等的布置517

工程应用：装置内厕所的布置设计517

第二节构筑物的布置设计518

一、装置内构筑物的类型518

二、构筑物布置设计的一般要求518

三、框架的布置设计518

四、平台梯子的布置设计518

五、梯子、平台、活动梯子平台的设计部位519

六、放空烟囱的布置设计520

工程应用：钢筋混凝土构筑物受热温限520

工程应用：结构基础的类型520

工程应用：水泥的标号及特点521

工程应用：管道穿过建筑物的楼板、房顶或墙时的设计521

工程应用：平台死端梯子的设计522

工程应用：直爬梯、护笼的设计及SH/T 3011、GB 4053的比较522

工程应用：钢斜梯的设计及SH/T 3011、GB 4053的比较523

第三节围堰、防火堤和隔堤的布置设计524

一、围堰的布置设计524

二、防火堤的作用524

三、防火堤设计标准的比较524

四、防火堤和隔堤的布置设计525

第四节通道的布置设计525

一、装置内通道的设计525

二、安全疏散通道的设计525

工程应用：某装置采用沥青路面的设计错误526

第十五章其他设施的配管设计

节管道的抗震设计527

一、地震的概念及分类527

二、纵波、横波和面波的比较527

三、地震烈度527

四、工业管道在地震中的损坏530

五、地震中管道破坏的原因531

六、工业管道抗震设防的目标531

七、工业管道抗震设防的设计范围531

八、管道工程抗震设计的一般要求531

九、管道地震载荷的计算533

十、工业管道抗震验算534

十一、管道柔性设计和防震设计的关系535

十二、配管设计抗震应注意的问题535

十三、GB 50316和ASME B31.3对管道地震载荷计算的比较536

第二节工业管道配管设计的噪声控制536

一、工业企业的噪声限值536

二、管道系统的主要噪声源537

三、工业管道配管设计噪声控制的措施537

四、工业装置设计噪声控制标准规范539

工程应用：某装置缺少噪声控制设计的工程事故539

工程应用：排气放空噪声的控制设计及消声器的配管设计539

第三节洗眼器和淋浴器的配管设计540

一、洗眼器和淋浴器的概念及分类540

二、ANSI Z358和BS EN 15154对洗眼器的设计要求541

三、洗眼器和淋浴器的布置设计541

四、洗眼器和淋浴器管道的配管设计541

工程应用：某装置洗眼器的配管设计及轴测详图543

第四节管道静电与防雷接地的设计543

一、静电接地的概念543

二、静电的消除措施及管道系统静电接地的设计544

三、管道间跨接及管际跨接的设计545

四、接地体的选用547

五、静电接地的施工检测验收547

六、管廊的静电接地设计548

七、装置的静电接地设计548

八、装卸站台和码头区的静电接地设计548

工程应用：法兰的跨接及TSG D0001、GB/T 20801、GB 50235、GB 50517、GB 50156、SH 3097、SH 3501、HG/T 23002的比较549

工程应用：结构支柱是金属的为什么管道还要静电接地550

工程应用：必须做静电接地设计的管道范围及GB 50160的要求550

九、工业管道防雷设计的概念及设施551

十、工业管道的防雷设计551

第五节公用工程软管站的设计551

一、公用工程软管站的概念551

二、公用工程软管站的布置设计552

三、公用工程软管站管道配管设计552

四、软管的配置553

工程应用：公用工程软管站快速接头方位的设计554

第十六章配管器材的选用

第十七章管道柔性及支架设计

第十八章配管的施工与检验

第十九章计算机技术在配管设计中的工程应用与创新

第二十章配管设计专业的职业发展

附录

附录一常用钢材总热膨胀量888

附录二金属热膨胀系数890

附录三常用钢材弹性模量892

附录四焊缝质量系数893

附录五常用钢管许用应力893

附录六非金属管道弹性模量895

参考文献

在石油、化工、轻工、食品、制药、冶金、电力等工业工程设计中，配管设计（管道设计） 起着举足轻重的作用，在石油化工详细设计阶段，配管设计是工程设计的主体，配管设计水平直接关系到装置建设投资和建成投产后能否长期、高效、安全、平稳地运行。随着工业装置规模的日益大型化、现代化、集约化、信息化和智能化，对配管设计的技术要求也越来越高。在实际工作中，有的配管设计人员遇到未曾设计过的某工艺装置时，容易缩手缩脚，不知如何开展设备布置和配管设计工作。各种工艺装置布置及配管设计其实就是对管廊、塔、容器、反应器、换热设备、加热炉、泵、压缩机、罐等设备设施的设计。不管工艺流程如何变化，化工装置、炼油装置、制药装置的配管设计，只要了解和掌握了这些设备设施的配管设计原理和方法，就可以很好地完成这些装置的配管设计。本书以管廊、塔、容器、反应器、换热设备、加热炉、泵、压缩机、罐等设备设施的配管设计为主线，对工业管道配管设计的方法进行了系统的介绍。笔者在参与配管设计审查工作时，发现有的配管设计人员虽然已经完成了配管设计文件，却不清楚所设计的装置是生产什么的；有的设计人员把配管设计当作设备管口之间的管线“连连看”，按照防火间距摆摆设备、用管线连连管口、做个支撑、不碰撞，还挺整齐漂亮，就认为万事大吉了。而校审记录上大多数仅仅是“碰撞”问题，而影响配管设计质量的本质性技术问题并没有校审出来。配管设计人员应对各种装置、各种设备设施的配管设计都设计实践或学习一些，才能更好地全面发展配管专业技能。本书在系统地阐述各种设备设施配管设计基本理论的基础上，紧密结合国内外工程项目、计算机新技术、版标准规范，讲述了工程应用典型实例及容易设计错误的知识点。常用的配管设计标准规范种类较多、较零散，有的内容还有矛盾的地方。例如：对苯管道的配管设计时，SH 3501规定为SHB等级，而GB标准规定为GC1类的，施工检验严格程度不同。有的规范规定“汽车装卸鹤管间距不应小于4米”，有的规范规定对于汽车双侧装卸站台的一个 “鹤位”，“两个鹤管”可以就近布置。有的标准规范对止回阀前后直管段配管设计有严格的要求。笔者对国内外规范之间的差异进行了比较和统一。对于标准规范和其他配管设计参考资料上经常重复出现的内容，本书仅指出查找方法，没有再重复编写。结合笔者多年来日常项目工作实践心得体会总结，在此基础上，在领导、同事们的支持下，编著了本书。本书内融入了笔者在国内、外大中型工程装置配管设计的经验与教训，融入了配管设计工作的技巧和创新，图文并茂、资料新颖、内容丰富、通俗易懂，还重点介绍了现代化计算机技术在工业管道配管设计中的应用与创新，可为技术人员提高配管设计水平、工作效率和工作质量提供有用参考。本书可作为配管设计专业人员的实用技术参考资料和培训教材，也可作为工艺、施工、项目管理人员的参考资料，还可作为工具书供高等院校相关专业师生学习参考。本书由宋岢岢编著，兰斌、嵇霞、马顺利、李艳松等进行了资料整理；感谢中国寰球工程公司教授级高级工程师代永清、北京化工大学博士生导师教授钱才富的大力支持和帮助；感谢教授级高级工程师汪平、马学娅的中肯建议；感谢一直关心本书编写的技术专家和领导；感谢同行朋友们的大力支持和帮助。由于水平所限，书中难免存在不妥之处，望广大读者和专家不吝赐教。宋岢岢