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前言
化工行业中的管道可以看作人体中的血管，连接各个设备和装置，实现物料和能量的传递。化工企业当中管道众多且走向复杂，各种各样类型的管道穿梭于设备、厂房甚至厂区之间，如果管道布置不合理，可能导致一系列的问题，轻则影响操作，影响生产效率，重则影响运行安全，甚至导致安全事故的发生。
管道布置是化工企业中工程师的一项重要功能和任务，它不仅仅要求工程师熟悉工艺流程、设备布置和总平面布置，还要求工程师综合考虑电器、仪表、公用工程、照明、消防、辅助设施等的相互影响，管道布置过程淋漓尽致的体现了工程师的综合技术水平和能力。
下面继续介绍管道布置应当注意的问题。
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工艺设计之管道的布置原则（1/5） 6、热涨冷缩
管道布置的时候要考虑热涨冷缩效应，尤其是管道会在长度方向上发生热涨冷缩，需要考虑管道端头发生的较大程度位移。
管道内输送较冷或较热介质时，由于管道外部有保温，因此外部辅助设施温度变化不大，内部热涨冷缩但是外部辅助设施没有进行相应程度的涨缩，因此在设计管道辅助设施及配件时需要考虑这种情况。例如，因为热涨冷缩而导致的撕裂保温层。
必要时需要计算热涨冷缩导致的长度变化率，下表列出了常见材料的线性热膨胀系数：
| 常用材料的线膨胀系数
|
|||
| 材料名称
|
温度范围(℃)
|
10-6/℃
|
|
| 铍
|
12.3
|
||
| 锑
|
10.5
|
||
| 铜
|
17.5
|
||
| 铬
|
6.2
|
||
| 锗
|
6
|
||
| 铱
|
6.5
|
||
| 锰
|
23
|
||
| 镍
|
13
|
||
| 银
|
19.5
|
||
| 铝
|
23.2
|
||
| 铅
|
29.3
|
||
| 镉
|
41
|
||
| 铁
|
12.2
|
||
| 金
|
14.2
|
||
| 镁
|
26
|
||
| 钼
|
5.2
|
||
| 铂
|
9
|
||
| 锡
|
2
|
||
| 灰铸铁
|
0~100
|
10.4
|
|
| 球墨铸铁
|
0~100
|
10.4
|
|
| 磷铜钛铸铁
|
20～50
|
9.17
|
|
| 45钢
|
20～100
|
11.59
|
|
| T10A
|
20～100
|
11.0
|
|
| 20Cr
|
20～100
|
11.3
|
|
| 40Cr
|
25～100
|
11.0
|
|
| 65Mn
|
25～100
|
11.1
|
|
| 2Cr13
|
20～100
|
10.5
|
|
| 60Si2Mn
|
20～100
|
11.5~12.4
|
|
| 1Cr18Ni9Ti
|
20～100
|
16.6
|
|
| Ni5820
|
11.5
|
||
| Ni32Co4Vu
|
20～100
|
1.5
|
|
| GCr15
|
100
|
14.0
|
|
| CrMoAl
|
A20~100
|
12.3
|
|
| 镍钼合金(磁尺用)
|
20～100
|
11.0
|
|
| 铁锰合金(磁尺用)
|
20～100
|
11.0
|
|
| 紫铜
|
0~100
|
17.2
|
|
| 黄铜
|
20～100
|
18.0
|
|
| 铝青铜
|
20～100
|
17.6
|
|
| 锡青铜
|
20～100
|
18.0
|
|
| 铝
|
0~100
|
23.8
|
|
| 镍
|
0~100
|
13.0
|
|
| 光学玻璃
|
20～100
|
11.0
|
|
| 有机玻璃
|
20≈100
|
120~130
|
|
| 水泥、混凝土
|
20
|
10~14
|
|
| 纤维、夹布胶木
|
30~40
|
||
| 聚氯乙烯管材
|
10~60
|
50～80
|
|
| 尼龙
|
0~100
|
110~150
|
|
| 硬橡胶、胶木
|
17~25
|
64~77
|
|
| 砖
|
20
|
9.5
|
|
| 赛璐珞
|
20～100
|
100
|
|
| 辉绿岩板
|
1
|
||
| 耐酸陶砖、陶板
|
4.5～6
|
||
| 不透性石墨板〔浸渍型〕
|
5.5
|
||
| 玻璃管道
|
0~500
|
≤5
|
|
| 玻璃
|
20～100
|
4～11.5
|
|
| 粘土质耐火制品
|
20~1300
|
5.2
|
|
| 硅质耐火制品
|
20～1670
|
7.4
|
|
| 高品质耐火制品
|
20～1200
|
6
|
|
| 刚玉制品
|
8.1
|
||
| 陶瓷、工业瓷(管)
|
3～6
|
||
| 石英玻璃
|
0.51
|
||
| 花岗石
|
<8×10
|
||
| 聚酰胺(尼龙6)
|
110～140
|
||
| 聚酰胺(尼龙1010)
|
14-16
|
||
| 聚四氟乙烯(纯)
|
110～256
|
||
7、伴热
当管道因防凝需要进行伴热时，管道布置要考虑伴热的布置，对于加热丝的布置要考虑加热丝接线位置的合理性和方便性；对于导热油、盐水等其它冷热介质伴热的，对于同样伴热介质的管道，要尽可能的布置到一期，减少配管的复杂度。
伴热要考虑测温点的需求，通常情况下为了保险，测温点应该在热传导最不利和最有利的地方分别设置，设置数量根据实际情况进行设计。
注意：
电热伴热带之间不要交叉，否则可能导致局部温度过高；
电伴热带应当以金属材料捆扎到管道上，以实现电位平衡；SHT 3097-2017石油化工静电接地设计规范5.3.5当工艺管道与伴热管之间有隔离块时（防止局部温度过热和接触腐蚀），加热伴管除应利用金属丝捆扎连接外，尚应使伴管进汽口及回水口与工艺管道等点位连接。
8、阀门等管件
在上一条保温中已经提及了，管道布置要考虑管件的影响，尤其是阀门、仪表等空间位置占据较大的管件，在管道布置时要考虑管道阀门与其它装置、墙壁、顶板等的位置关系，避免发生安装问题。
管件要除了要考虑空间影响之外，还需要考虑操作的可达性与方便性；尽可能的避免将需要经常操作的管件放在不方便到达和安装的位置。
管件的安装要遵循简便与美观的要求，仪表、阀门尽可能的排放到统一位置，实现统一操作，美观实用。
9、导淋、排气
管道要设置导淋和排气装置，用于排净内部物料。排净用的导淋阀要设置在一段管道的最低点，排气阀需要设置在一段管道的最高点，这段管道仅有一个峰或谷。当一段管道有下U型弯时，必定要设置导淋阀；当管道有下降或上升时，在最低点设置导淋阀。排气和导淋阀的设置可以：
实现维修更换时没有物料可以降低风险；
在北方冬季排净物料以实现防冻防凝效果；
定期排净管道内积存的污物、杂质，降低对工艺运行的影响；
接入反吹或清洗管道，用以反吹管道或清理管道；
排净管道内的影响工艺运行的气体。
10、材质变化
通常情况同一根管道应该采用相同的材质，但是在某些特殊情况，管道直接的材质不同，当不同材质之间管道的连接时要考虑材质的影响，需要采取措施确保不产生其它后果。比如铁与铜之间产生的电化学腐蚀现象，不要焊接，采用法兰连接；不容热熔性材料管道连接时应采用特殊处理，避免两者膨胀系数等因素不同而导致热熔接头断裂。 ###前面一期的链接###
工艺设计之管道的布置原则（1/5） ■□■□■□■□■■□□■■■□■□■□□■□□■■□□■□□□■■□□■□□■□■□□■■□■□□□■■■□□■□■□■□■□
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