一塑料水塔 管道的设计基础
1 管道的分级与分类
国标《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-97）没有将管道具体分类或分级，而是对管道所输送的流体明确的定义与划分。
（一）以输送的流体毒性来定义等级
（1）剧毒流体——现行国家标准《职业性接触毒物危害程度分级》中Ⅰ级危害程度的毒物。
（2）有毒流体——国标中Ⅱ级以下危害程度的毒物。
（3）可燃流体——在生产操作条件下可以点燃和连续燃烧的气体或可以气化的液体。 国标对输送以上各种流体的管道规定了不同的检验和施工要求
剧毒流体、有毒流体、可燃流体的阀门和设计压力>1MPa或设计压力≤1MPa，且设计温度≤-29℃或>186 ℃的非可燃、无毒流体管道的阀门归为一类
输送压力≤1MPa且设计温度在-29℃～186 ℃的非可燃、无毒流体管道的阀门划为另一类。
（二）管道焊缝射线照相检验，GB50235将各种管道划分为三种情况
（1）第一类管道
管道焊缝需要100%射线照相检验，焊缝质量不低于Ⅱ级的管道，属于这一类的管道包括以下四种管道：
① 输送剧毒流体的管道；
② 输送设计压力大于等于10MPa，或设计压力等于4MPa且设计温度大于等于400℃的可燃流体，有毒流体的管道；
③ 输送设计压力大于等于10MPa且设计温度大于等于400℃的可燃流体，无毒流体的管道；
④设计温度小于-29℃的低温管道。
（2）第二类管道
焊缝可不进行射线照相的管道，输送压力小于等于1MPa且设计温度小于400℃的非可燃流体和无毒流体的管道。
（3）第三类管道
焊缝射线照相检验抽检比例不低于5%，质量不低于Ⅲ级的管道，这类管道即为除上述两类管道以外的其他管道。
二 管道器材及其选用
对各装置工程费用进行的统计分析表明，管道工程费用约占总工程费用的10%—30%。而管道器材在管道工程费用中占的比例大致如下：
管子 35%
管件 20%
阀门 30%
保温材料 10%—15%
由此可见，管子、管件和阀门的费用约占管道工程费用的85%，是管道器材费用的主要组成部分，如何选择确定这些管道器材，不但对装置运行的安全性起重要作用，而且对装置建设的经济性有着重要的影响，同时也是评价管道工程设计优劣的重要依据之一。
（一）管子
1.管子的分类
管子是管道工程的主体材料，其品种、型号、规格繁多，管子的分类方法一般可按用途、材质和形状进行分类。
（1）按用途分类
可分为流体输送用、传热用、结构用和其他用等。
（2）按材质分类
可分为金属管和非金属管。金属管又可分为黑金属管和有金属管等。
（3）按形状分类：可分为套管、翅片管、各种衬里管等。
适用于管道工程用钢管的种类、规格和应用范围，各国均有国家标准或学会标准、行业标准以及生产厂家的标准等。
常用的配管用钢管的种类可查我国与钢有关的标准，这些标准有：国家标准（GB）、冶金部标准[YB、YB（T）]和石油天然气行业标准[SY、SY（T）]等。
2.钢管的尺寸系列
我国目前还没有配管用钢管尺寸系列（公称直径、外径、壁厚）的国家标准，只有钢管的生产标准尺寸系列（只有外径、壁厚两个系列），而现行配管用钢管的行业标准除了公称直径外，外径系列不完全相同。
有关钢管尺寸系列以后可查标准（ISO）、各行业标准等。
3.非金属管和衬里管
石油化工管道中的非金属管和衬里管主要有聚氯乙烯管（PVC管）、聚乙烯管（PE）、聚丙烯管（PP）、玻璃钢管（FRP管）、聚氯乙烯/玻璃钢复合管（PVC/FRP复合管）、
聚丙烯/玻璃钢复合管（PP/FRP复合管）、不透性石墨管、各种衬里管（如衬里为PVC、PE、PP、橡胶、搪瓷、玻璃、陶瓷、刚玉等）。
设计选用时，应根据所输送介质的腐蚀情况以及电绝缘、阻力降等要求选用适当的材料和型式的管材。
（二）管件
管件在管系中起着改变走向、改变标高或改变直径、封闭管端以及由主管上引出支管的作用。在石油化工装置中管道品种多，管系复杂、形状各异，简繁不等，所用的管件品种、材质、数量也就很多，选用时需要考虑的因素也复杂。
石油化工装置大多采用无缝管件和锻钢管件，少量采用有缝管件。
常采用的材质主要有碳素钢、合金钢、不锈钢；管件的主要品种有弯头（弯管）、异径管、三通、四通、加强管嘴、管帽、螺纹短节等。
阀门的作用（主要功能）：
接通和截断介质；防止介质倒流；调节介质压力、流量；混合或分配介质；防止介质压力超过规定数值，保证管道安全。
（一）阀门的基本参数
1.公称通径（公称直径）
阀门与管道连接处通道的名义内径，用DN表示。
2.公称压力
某一规格阀门的最大名义承载压力，用PN表示。
（二）阀门型号
阀门型号编制方法主要按JB308-75的规定。该标准适用于工业管道用的闸阀、截止阀、节流阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、旋塞阀、止回阀、安全阀、减压阀和疏水阀。
（三）常用阀门的安装位置设计
管道上阀门的主要功能是接通或截断流体通路、调节和节流、释放过剩压力和防止倒流等。
在石化工厂中，阀门可用于控制原料、成品、中间成品和水、压缩空气、蒸汽等公共工程介质的流量及压力，可用于管道和设备的安全放空，也可用于检修或事故时切断介质等。因此所有阀门的安装位置均应便于操作，维护和检修，同时还应符合工艺流程的要求。
1.进出装置管道上的阀门
一般从全厂工艺和系统管廊引入装置或由装置内送出的管道在与全厂管廊上的主管相接处，均须设置切断用阀门。
阀门的位置应集中在边界线内，并设置必要的操作平台或检修用平台。
2.操作阀门适宜安装位置
经常操作的阀门安装位置应便于操作，最适宜的安装高度为距离操作面1.2m上下。
当阀门手轮中心的高度超过操作面2m时，对集中布置的阀组或操作频繁的单独阀门以
及安全阀应设置平台，对不经常操作的单独阀门也应采取适当的措施（如链轮，延伸杆，活动平台和活动梯子等）。危险介质管道和设备上的阀门，不得在人的头部高度范围内安装。
3.大型阀门的吊装和支承
对于较大的阀门应在其附近设支架。阀门阀兰与支架的距离应大于300mm。该支架不应设在检修时需要拆卸的短管上，并考虑取下阀门时不应影响对管道的支承。
对于大型阀门的安装位置要有使用吊车的场地，否则可考虑设吊柱或吊梁。
4.水平管道上的阀门
水平管道上的阀门，阀杆方向可按下列顺序确定：垂直向上；水平；向上倾斜45°；向下倾斜45°，应避免垂直向下。
阀杆水平安装的明杆式阀门，当阀门开启时，阀杆不得影响通行。
5.阀门安装的一般要求
（1）平行布置管道上的阀门，其中心线应尽量取齐。手轮间的净距不应小于100mm。为了减少管道间距，可把阀门错开布置。
（2）与设备管嘴相连的阀门，若公称直径、公称压力、密封面形式等与设备管嘴法兰相同或对应时，可直接连接，但是不得影响连接螺栓的拆装。
（uwb人员定位3）事故处理阀如消防水用阀、消防蒸汽用阀等应分散布置，且要考虑事故时的安全操作。这类阀门要布置在控制室后、安全墙后、厂房门外、或与事故发生处有一定安全距离的地带。以便发生火灾事故时，操作人员可以安全操作。
（4）阀门应尽量靠近干管或设备安装。这样在系统水压试验时可试验较多的管道，检修时也可拆下或隔开设备而不影响系统。
（5）塔、反应器、立式容器等设备底部管道上的阀门，不得布置在裙座内。
（轴套与轴承6）从干管上引出的支管，应靠近根部且在水平管段上设切断阀。
（7）两种不同介质、不同操作条件管道相接处的阀门，应按较高要求者选用。智能电力电容器>生态仪
（8）为了安装和检修方便，应尽量选用法兰连接的阀门。螺纹连接的阀门宜使用在排气排液、扫线等场所。
（9）要求铅封开的阀门应选用单闸板闸阀。
（10）升降式止回阀应安装在水平管道上，立式升降式止回阀可装在垂直管道上。旋启式止回阀应优先安装在水平管道上，也可装在管内介质自下而上流动的垂直管道上。底阀应安装在离心泵的吸入管的立管端。
（11）润滑型旋塞阀要经常加润滑脂，即使不经常操作也要布置在易于接近的地方。
（12）阀门安装时，应尽量不要使阀门承受外加载荷，以免应力过大损坏阀门。除非经过应力分析，否则低压阀门不可用于厚壁钢管的管道上。
（13）地下管道的阀门应设在管沟内或阀井内。消防水阀井应有明显的标志。
（14）大口径长距离的液体管道快速打开或关闭阀门时，可能引起水击、损坏管道，可在阀前设一充有空气或其它气体的立管，形成气垫以吸收动能。
（15）水管道上阀门的安装，在寒冷地区要考虑防冻问题，要避免阀前出现积液造成停工时水排不尽冻坏阀门，同时还要采取必要的防冻措施，如加防冻排液阀及防冻循环阀等。
（四）阀门的传动
1.当阀门尺寸较大时，为了便于启闭，可选用齿轮传动的阀门。齿轮传动：正齿轮传动和伞齿轮传动。
2.当阀门尺寸较大时，为了便于启闭或远程操作，可选用电动阀。
3. 安装在低处（楼面下）的切断阀，操作不频繁的，可接延伸杆，延伸到楼面上操作。
4.当阀门手轮距地面2~6m时，可用链轮启闭，链条离地1m并在其附近设挂钩，将链条挂在钩上，以免影响通行。离地超过6m的阀门应设操作平台或用遥控阀。
（五）安全阀的安装设计
1. 安全阀安装设计原则
（1）在设备和管道上的安全阀一般应垂直安装，但对设置的液体管道、换热器或容器等处的安全阀，当阀门关闭后，可能由于热膨胀而使压力升高的场所，可水平安装。
（2）安全阀不应安装在长的水平管道的死端，以免积聚固体物或液体。
（cap33）安全阀一般应安装在易于检修和调节之处，周围要有足够的工作空间，如：立式
容器的安全阀，
当DN80以下时，可安装在平台内靠外侧；
当 DN100以上时，安装在平台靠外平台处，借助平台可以对阀门进行维护和检修。
（4）由于大直径安全阀重量大，故在布置时要考虑大直径安全阀卸开后吊装的可能，必要时要设置吊杆。
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