压力管道布置设计讲稿(206年5月)

压力管道设计审批人员

考核培训教材

第三部分管道布置

中国有色金属建设协会设计分会

压力管道研究会

目录

1 管道布置设计的基本要求及原则

1.1 管道布置设计必须具备的条件

1.2 管道布置设计常用标准、规程和规范

1.3 管道布置设计的基本要求及原则

1.4 管道布置应考虑的安全问题

2 管道敷设方式及设计要点

2.1 地面以上敷设

2.2 地面以下敷设

2.3 热力管道的直埋

3 常见管道布置设计

3.1 热力管道的布置及敷设

3.2 发生炉煤气、水煤气管道的布置及敷设

3.3 城市煤气管道的布置及敷设

3.4 液化石油气管道的布置及敷设

3.5 压缩空气管道的布置及敷设

3.6 氧气管道的布置及敷设

3.7 乙炔管道的布置及敷设

3.8 氢气管道的布置及敷设

4 管道布置设计中常见的一些问题

4.1 可燃液体、可燃气体的管道设计的原则是什么？

4.2 调节阀组安装的一般要求是什么？

4.3 泵类的管道设计一般要求是什么？

4.4 泵的保护线有哪几种？其作用是什么？

4.5 泵管道支架设置的要点是什么？

4.6 泵冷却水的作用是什么？其管道设计有哪些要求？

4.7 离心式压缩机管道布置的一般要求是什么？

4.8 往复式压缩机管道布置设计的一般要点是什么？

4.9 压缩机的管道氮气吹扫和置换的目的是什么？

4.10 汽轮机入口管道设计的要点是什么？

4.11 凝汽式汽轮机出口管道设计的要点是什么？

4.12 背压式汽轮机出口管道设计应考虑哪些因素？

4.13 蒸汽管道布置的一般要求是什么？

4.14 蒸汽凝结水管道布置的一般要求是什么？

4.15 蒸汽管道和蒸汽加热设备哪些部位需设置疏水阀？

4.16 选用疏水阀的主要依据是什么？对疏水阀有哪些具体要求？

4.17 蒸汽疏水阀有哪几种类型？其常用的疏水阀的安装有何要求？

4.18 安全泄压装置主要作用是什么？

4.19 安全阀的安装及其管道布置设计的要点是什么？

4.20 管道排气、排液的目的是什么？在管道何处需设置排气或排液？

4.21 对管道上排气、排液管的安装有何具体要求？

4.22 管道伴热介质有哪几种？其适用范围如何？

4.23 管道的伴热有哪些方式？

4.24 蒸汽外伴热管安装的一般要求是什么？

4.25 蒸汽夹套管安装的一般要求是什么？

4.26 机泵的地漏及排污沟的设置是如何考虑的？

4.27 低温管道布置设计时，应注意哪些问题？

4.28 直管段上两相邻环焊缝的最小中心间距为多少？环焊缝及需要热处理的焊缝距支、吊架边缘的最小净距离为多少？

4.29 埋地敷设管道埋设深度有哪些要求？

4.30 阀门安装的一般要求是什么？最适宜的安装高度是多少？水平管道上的阀

门、阀杆方向如何考虑？

4.31 呼吸阀的安装有哪些要求？

4.32 管道穿过建筑物的楼板、房顶或墙时，应采取哪些措施？

4.33 管道支吊架有哪些种类和型式？

4.34 管道支吊架设计原则是什么？

4.35 管道支吊架荷重应考虑那些荷重和作用力。

4.36 何谓管道的自然补偿？自然补偿有何特点？

4.37 一般热力管道自补偿能力如何判别？

4.38 压缩机进出口管道支架设计要点是什么？

4.39 锅炉和余热锅炉的蒸汽、给水管道设计的要求是什么？

4.40 锅炉的燃料油管道设计的要求是什么？

4.41 锅炉的燃料气管道设计的要求是什么？

4.42 除氧器管道设计的要求是什么？

4.43 蒸汽减温减压器管道设计的要求是什么？

4.44 锅炉给水泵进出口管道设计的要求是什么？

4.45 锅炉水处理用耐酸管道设计的要求是什么？

4.46 全厂性沿管墩或管架敷设的管道，管底距地面净空高度是如何要求的？4.47 全厂性管道跨越铁路、道路时应符合哪些规定？

4.48 储罐的进出料管道应如何与罐体连接？

4.49 连接油品装卸设备的输油管道应在什么位置设置紧急切断阀？

4.50 设备和管道的隔热目的是什么？

4.51 不保温设备和管道的表面防烫温度为多少？在什么范围内需设防烫保温？

4.52 哪些管道应考虑伴热？

4.53 请分别列出岩棉、微孔硅酸钙(无石棉)、硅酸盐纤维制品、聚氨脂泡沫塑料（自熄性）、聚苯乙烯泡沫塑料(自熄性)和泡沫玻璃等隔热材料及其制品的适用温度范围？

4.54 隔热材料及其制品的性能应符合哪些要求？

4.55 设备和管道的隔热结构由哪几部分组成？各部分作用是什么？

4.56 防潮层材料应符合哪些要求？

4.57 保护层材料应符合哪些要求？

4.58 “绝热材料的允许使用温度”的定义是什么？

4.59 隔热材料及其制品的选用原则是什么？

4.60 设备和管道的外部防腐涂料应如何选用？

4.61 哪些设备和管道表面不应涂漆？

4.62 哪些介质管道须静电接地？管网的接地连接点和接地电阻值有何要求

1 管道布置设计的基本要求及原则

1.1 管道布置设计必须具备的条件

(1)应遵守的国家和行业法律法规、设计标准以及规程规范；

(2)工程设计统一规定；

(3)工艺流程（系统）图；

(4)设备布置图；

(5)设备表、设备图；

(6)相关专业的设计条件（总平面地形图、厂房建筑图、电气电缆、给排水专业管道布置图等）。

1.2 管道布置设计常用标准、规程和规范

(1)《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）

(2)《工业设备及管道绝热工程设计规范》（GB50264-97）

(3)《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-92）

(4)《建筑设计防火规范》（GBJ16-87 2001年版）

(5)《职业性接触毒物危害程度分级》（GB5044-85）

(6)《城镇燃气设计规范》GB50028-93(2002年版)

(7)《城市热力网设计规范》（CJJ34-2002）

（8）《城镇直埋供热管道工程设计规范》（CJJ/T81-98）

(9)《小型火力发电厂设计规范》（GB50049-94）

(10)《火力发电厂设计技术规程》（DL5000-2000）

(11)《火力发电厂汽水管道设计技术规定》（DL/T5054-1996）

(12)《火力发电厂保温油漆设计规程》（DL/T5072-97）

(13)《火力发电厂化学设计技术规程》（DL/T5068-96）

（14）《燃气—蒸汽联合循环电厂设计规定》（DL/T5174-2003）

(15)《锅炉房设计规范》（GB50041-92）

(16)《发生炉煤气站设计规范》（GB50195-94）

(17)《压缩空气站设计规范》（GBJ29-2003）

(18)《氧气站设计规范》（GBJ50030-91）

（19）《氢氧站设计规范》（GB50177-93）

(20)《乙炔站设计规范》（GB50031-91）

(21)《石油化工企业管道布置设计通则》（SHJ12-89）

(22)《输气管道工程设计规范》（GB50251-2003）

(23)《输油管道工程设计规范》（GB50253-2003）

(24)《化工企业静电接地设计规程》（HGJ28-90）

1.3 管道布置设计的基本要求及原则

基本要求:

(1)应符合管道及系统流程设计的要求；

(2)应符合有关的法规、标准及规程规范；

(3)统筹规划，做到安全可靠、经济合理、整齐美观；

(4)满足施工、操作和维修等方面要求；

(5)与设备、装置、建构筑物相协调；

室内管道布置原则：

(1)尽量避免管道对室内采光的影响，不应妨碍窗户的启闭；

(2)不应影响设备的操作和维护（如抽管检修和设备起吊）；

(3)在水平管道交叉较多的地区，一般按管道的走向，划定纵横

走向的标高范围，将管道分层布置；

(4)热力管道一般布置在油管道的上方，当需布置在油管道下面时，在油管道的阀门、法兰或可能漏油部位下方的热力管道，应采取可靠的隔离措施；

(5)地沟内管道应尽量采用单层布置，当采用多层布置时，一般将小管或压力高的，阀门

多的管道布置在上面；

(6)腐蚀性介质管道不应布置在人行通道和转动设备上方；

(7)B类流体介质的管道，不得安装在通风不良的厂房内、室内的吊顶内或夹层内；

(8)B类流体介质的管道，不应布置在高温管道旁或上方。

室外管道管网布置原则：

(1)厂区内管道的敷设，应与厂区内的道路、建筑物、构筑物等协调，减少管道与铁路、

道路的交叉；

(2)大直径管道应靠近管架柱子布置；

(3)需设置“π”型补偿器的高温管道，应布置在靠近柱子处；

(4)热力管道，仪表和电气电缆槽架等宜布置在管架上层，工艺管道，腐蚀性介质管宜布

置在下层；

(5)管架上的管道设计，应预留10～20％余量；

(6)B类流体介质管道与电缆和氧气管道并行或交叉敷设时，其净距应符合规范要求；

(7)B类流体介质不得穿过与其无关的建筑物；

(8)密度比环境空气大的B类气体管道，当有法兰、螺纹连接或填料结构时，不应紧靠建

筑物门窗敷设；

(9)道路、铁路上方的管道上不应有阀门、法兰、螺纹接头及带填料的补偿器等可能泄露

的组件；

(10)管廊层间距及管道净距应满足安装及运行要求；

(11)蒸汽管道或可凝气体管道，支管宜从主管的上方接出，蒸汽冷凝液管宜接至回收总管上方。

1.4 管道布置应考虑的安全问题

1.4.1 管道的热补偿

某些压力管道输送的介质常常具有高温高压特征或由于工作环境温度的变化，造成金属材料的热胀冷缩，管道布置设计应充分考虑吸收热位移。一旦布置不当，将造成管道某些部位产生过大的热应力而破坏或对支架产生过大的推力而影响管道支架的安全，从而影响管道系统的正常运行。

例题：图市为某厂一条联接两台换热器间的管道工作压力P=4.0MPa 工作温度t=316°, 管道外径φ219 ,换热器中心距 2.1m, 中间联接管道水平管中心距2m,A处设有一异径管DN200/DN150，管道设计安装尺寸见图。

运行状况：异径管与法兰连接处焊缝多次出现裂纹。

原因分析：由于设备布置太近，中间接管短、管径大，柔性差，吸收热膨胀变形的能力较小，经对管系进行柔性分析，A处受到很大的横向推力和推力矩。

措施：由于场地所限，不可能改变管子长度，只好改变管子直径，并将异径管接头由A 处移到B处,管子AB的外径由219mm降到159mm,使管道柔性得到改善，同时异径管与管子连接处由于形状突变引起的应力集中的位置也由较高应力区域移到了较低应力区域。这样，管道的最大应力值下降了，经几年的生产考验，获得了满意的结果。

1.4.2 管道振动

危害：

管道振动是一种常见现象，严重的振动会加速裂纹扩展，威胁系统的安全。与设备连接的管道，尤其与往复机械相联的管道，振动是不可避免的，但必须控制在一定的范围内。

产生原因：

设备的往复运动及振动，导致与设备连接的管道振动（如压缩机、汽轮机、泵、风机等）；伴随介质脉动或压力波动易产生共振（如活塞式压缩机、介质流向改变或工况发生变化情况等）；不稳定的两相流（如蒸汽管疏水不畅）、液击（阀门急开急关）、地震、风等都会加剧管道的振动。

防止措施：

(1)防止设备振动的传递，如联接处设软接头；

(2)增加缓冲罐，确保介质稳定；如：与压缩机连接的管道；

(3)减少管道弯头，适当增设管道支架，增加稳定性；

(4)确保管道安装坡度，增加疏水，避免两相流，防止水冲击。

1.4.3 支架（座）安全

支架（座）主要是起支撑重量、稳定管系、限制管道位移（自由度）和防震减震作用。因此，管道布置设计应根据所输送介质的种类、特性及安全要求合理布置和正确选择结构合适的支吊架，以改善管道的应力分布，确保管道安全运行。支吊架设计可按管道设计、结构强度设计软件计算确定或按有关设计手册选取。

1.4.4 管道组件质量及布置安全：

管道组件包括管子、三通、弯头、异径管、法门、法兰、垫片、过滤器、补偿器等，其选择和设计要求由管道材料章节介绍。这里只介绍从管件的布置方面应作哪些考虑。

管道组件布置原则：应尽可能布置在变形位移小，应力较低的部位。

如下图阀门布置，左图布置较右图布置好。

补偿器：对Π型补偿器，一般要求布置在两固定点之间管段的中央，并在适当位置设导向支架，以利于热位移的吸收；对通用型波纹补偿器，要求布置在固定支架旁，并按生产厂家要求设置一定的导向支架，确保补偿器的稳定性。支架设置要求见下图：

1.4.5 对连接设备的影响：

管道对所联设备的作用力和力矩应符合设备厂家允许的规定，如超过规定，将影响设备的安全和造成联接法兰处的泄漏。

措施：

(1)设备连接处设支吊架，以承担管道重量及管端推力，如下图。

(2)提高连接处管道的柔性，如设柔性接头或柔性弯管。若设通用型波纹补偿器（或软接头），一定要注意盲板力的影响。如图：

1.4.6管道安全距离与敷设方式

热力、电力、易燃易爆流体介质等各种管道交叉关系及安全距离应严格按规程规范的要求布置，实在无法满足时，应采取有效措施。管道的敷设方式得当与否也将影响管道的安全，如B类流体介质管道在无安全措施时不应布置在地沟内（尤其象比空气重的液化气管道）。

2 管道敷设方式及设计要点

管道敷设方式：有地面以上和地面以下两大类。

2.1 地面以上敷设

地面以上敷设通称架空敷，是管道敷设的主要方式,具有便于施工、操作、检查、维修及经济等优点。

下列条件下应优先考虑架空敷设：

(1)车间内管道；

(2)厂区地形复杂（遇河流、丘陵、高山、峡谷等）；

(3)地下水位高或年降雨量较大的地区；

(4)厂区地下管道纵横交错、无地下管位；

(5)对一些小口径管道，当有管架可利用时（经济）。

架空敷设按支架高度可分为：

低支架敷设：在山区建厂时，管道可沿山脚、围墙等不妨碍交通或不影响工厂扩建的地段进行敷设，是一种最经济的敷设形式，低支架敷设管道保温层外表面至地表面的净距一般不宜小于0.5m。

中支架敷设：在人行交通频繁地段宜采用中支架敷设，是一种常用的敷设方式，中支架敷设管道保温层外表面至地表面的净距一般不小于2.5m 。

高支架敷设：经过交通要道和跨铁路、公路时，应采用高支架敷设，高支架敷设管道保温层外表面至地表面的净距一般在5.0m(5.5m)以上

架空管道穿过道路、铁路及人行道等的净空高度应符合工业金属管道设计规范和有关规定的要求。

2.2 地面以下敷设

在不宜采用架空敷设情况下可采用地下敷设，地下敷设可分为：地沟敷设和埋地敷设。

管(地)沟敷设：可充分利用地下空间，并提供了较方便的检查维修条件；还可敷设有隔热层的高温、易凝介质或腐蚀性介质的管道；其缺点是费用高，需设排水点，易积聚可燃气体，增加不安全因素，污物清理困难等。

地沟敷设又分为：通行地沟、半通行地沟、不通行地沟。

通行地沟敷设：

优缺点：维护和管理方便，操作人员可经常进入地沟内进行检修，但基建投资大，占地面积大。

使用场合：

(1)当管道通过不允许挖开的路段；

(2)管道数量多或管径较大，管道一侧垂直排列高度大于或等于1.5m时（包括温层在内）；

(3)但在无可靠的通风条件及安全措施时，不得在通行地沟内布置窒息性及B类流体介质的管道。

设计要点：

(1)在通行地沟内通常采用单侧布置和双侧布置两种方法。

(2)管子保温层表面至沟壁的距离为120～150mm；至沟顶的距离为300～350mm；至沟底的距离为150～200mm；无论单排布管或双排布管通道的净宽应不小于0.7m；通行地沟的净高不低于1.8。；

(3)为便于管道及附件安装、检修维护和提供良好的自然通风条件（检修时），地沟转弯处、地沟分支处、地沟尽头处和直段每隔200m距离(对蒸汽管道不宜大于100m)设一个人孔或安装孔。对安装孔，其尺寸通常应能安下12.5m的钢管。人孔和安装孔内均需设爬梯，供操作人员出入地沟之用。

(4)通行地沟的照明应根据运行频繁的程度和经济条件决定。设置电气照明时，对其装置和电气线路应有保护措施（如水蒸汽的影响），照明电压不超过36V。

(5)通行地沟内温度不应超过45°C，当自然通风不能满足要求时，可采用机械通风。

(6)地沟盖板须作0.03～0.05的横向坡度，以排走融化雪水或雨水。地沟底板应设0.002～0.005的纵向坡度，以便及时将管道漏水和维修放水排至安装孔内的集水坑内。对地下水位较高的地区，地沟盖板、底板、侧壁均应设可靠的防水层。

半通行地沟

优缺点：维护和管理较方便，必要时，操作人员可进入地沟内进行检修，但基建投资相对较大，占地面积大。

适应场合：

(1)当管道通过不允许挖开的路段。

(2)管道数量较多，采用通行地沟难于实现或经济不合理时。

设计要点：

(1)由于维护检修人员需进入半通行地沟内进行维修，因此，半通行地沟的高度一般为

1.2～1.4m.通道净宽单侧布置为0.5～0.6m,双侧布置不小于0.7m。

(2)管道或管道保温外表面离沟壁净距100～150mm,离沟底100～200mm，离沟顶200～300mm。

不通行地沟敷设

优缺点：外形尺寸较小，占地面积小，与直埋方式相比，利于管道变形，地沟耗费材料少。但难于发现管道缺陷和事故，维护和检修也不方便。

适应场合：

(1)土壤干燥、地下水位低。

(2)管道根数不多且管径小，维修量不大。

(3)对直埋管道，如有热位移，在转弯处或补偿器处宜设不通行地沟。

设计要点：

(1)在不通行地沟内管道布置方法及布置尺寸可参见国家动力设施标准图集（87SR416-1）或其它有关设计手册。

(2)不通行地沟应设纵向坡度，坡度与坡向应与敷设的管道一致。地沟盖板上应有覆土层，并应采取措施防止地面水渗入。

(3)管道或管道保温外表面离沟壁净距100～150mm,离沟底100～200mm，离沟顶50～100mm。

(4)避免管沟平行布置在主通道的下面。

(5)B类流体不宜设密闭的管沟内，不可避免时，应在沟内填满细砂，并定期检查。

埋地敷设：其优点是利用地下的空间，使地面以上空间较为简洁，并不需支承措施；其缺点是管道易被腐蚀，检查和维修困难，在车行道处有时需特别处理以承受大的载荷，低点排液不便及易凝油品凝固在管内时处理困难，带隔热层的管道很难保持良好的隔热功能等，故只有在不宜采用其他敷设方式时，才予以考虑。

2.3 热力管道的直埋

2.3.1“管中管”预制保温管

目前，热力管道直埋主要采用“管中管”予制保温管来实现，其结构由钢管、导线、保温层和保护层组成。

(1)钢管：一般为无缝钢管，大口径采用螺旋焊接管。

(2)导线：又称报警线，用于检测管道泄漏。国外引进的直埋保温预制管结构内均设有导

线，国内产品根据用户要求和热力管道的重要程度而定。

（3）保温层：采用硬质聚氨脂泡沫塑料，它是一种热固性泡沫塑料，在化学反应过程中能形成无数微孔，体积膨胀几十倍。具有密度小、导热系数低、抗压强度高、耐热性能好，在化学过程中具有很强的粘合力，能与钢管牢固结合在一起。

主要技术性能：

密度：80～100Kg/m3 导热系数：<0.35W/（m.K）

抗压强度：0.5～0.6MPa 抗拉强度：0.2～0.3MPa

粘结强度：≥200KPa 耐温性：120°C（通用型）、150°C（高温型）（4）保护层

“管中管”预制保温管的保护层是高密度聚乙烯管，其性能如下：

密度：8g/cm3 断裂伸长率：＞350％

脆化温度：≤-60°C 抗拉强度：≥20MPa

维卡软化点：＞120°C

2.3.2 直埋管道敷设方式

目前，直埋管道敷设方式主要有无补偿和有补偿两种。

(1)无补偿方式：国内外是建立在两种不同的理论基础，一是安定性分析理论，另一是弹性分析理论。

a.安定性分析理论本世纪60年代由美国机械工程师协会提出的按应力分类法和塑性力学中安定性分析概念为基础的新的强度设计规范（简称ASME规范），该规范所采用的应力分为一次应力、二次应力及峰值应力。由热力管道内压及外载产生的一次应力不是自限性的。由温差产生的二次此应力是自限性的。对不同的应力规定不同的应力强度限制值，设计计算中，以一次应力和二次应力的组合形式来进行校核。实践证明，对于DN500以下的热力管道的敷设，采用这种理进行设计是可行的，也是最简单的，并证明温度为150°C以下的直埋管道的直线段，完全可以不装补偿装置。

b.弹性分析理论是北欧各国设计直埋管道的依据，要求供热管网在工作之前必须进行预热，预热温度是在管道的运行温度和限制的最低温度之间。要求预热温度与工作温度及最低温度的温差所产生的热应力，不得超过管材的许用应力。预热方式有两种：敞开式和覆盖式。敞开式方式不需补偿，不必设固定点，工程造价最低，但管沟敞开时间长。覆盖式方式，由于土壤摩擦力的影响，管道预热的热应力，不能完全被管道的转角所补偿，需设补偿器。并且补偿器必须在预热后焊死以形成一体，补偿器之间的距离不得大于最大安装长度的两倍，并需在直管段两端设固定点，以防止管道弯头破坏。

（2）有补偿方式管道温度过高或难以找到热源预热，可采用有补偿方式。分固定点和无固定点两种。

a.有固定点方式补偿器两端设置固定点，固定点至补偿器的距离不超过管道最大安装长度。

b.无固定点方式对于无固定点有补偿的敷设，应校核两个直管段是否超过最大安装长度Lmax的两倍。如L≤2Lmax，则需校核直管段两自由末端的自由弯管是否能吸收掉直管段的实际热伸长量。如L＞2Lmax，还需在L管上设置补偿器，直至所有不带任何补偿器的直管段长度不超过2Lmax为止。

2.3.3直埋管道敷设方式的选择

无补偿方式优于有补偿方式。无补偿方式中，敞开式又优于覆盖式。有补偿方式中，无固定点方式具有投资少、占地面积小及运行安全，应优先采用。针对具体工程，要根据现场条件，从投资经济、施工周期等方面综合考虑。

2.3.4 直埋管道设计要点

(1)直埋管道适用于低压蒸汽、热水、冷水、石油等气体和液体。

(2)直埋管道设计应遵循《城市热力网设计规范》(CJJ34-90)中的有关规定。

(3)直埋管道应埋设在当地的冰冻线以下，并应确保一定的覆土深度。

(4)直埋管道的沟槽开挖尺寸可按下列规定：

管子与管子之间净距 200～250mm

管子与沟壁之间净距 200～250mm

管底与管底之间净距 200mm

管顶与地面之间净距 600mm

(5)为便于补偿器的检修和维护，应按规范要求设置检查井，检查井净高和人口数量按规范要求，并应重点解决好检查井的防水排水问题。

(6)管道水压试验时应注意补偿器的保护。

(7)直埋管道穿过公路、铁路时，应加套管或作成管沟，管沟应考虑汽车荷载。套管顶距路面不宜小于0.7m，距铁轨顶不应小于1.2m.

(8)有补偿直埋管道，补偿器两端应按有关要求设置合适的支座。

3 常见管道布置设计

3.1 热力管道的布置及敷设原则

3.1.1 热力管道的布置方式（厂区管网）：

(1)热力管道的布置，一般采用技状布置。其优点是系统简单、造价低、运行管理方便，缺点是没有供热的后备性能，即当管路上某处发生故障，在损坏地点以后的所有用户供热中断，甚至造成整个系统停止供热。

对要求严格的、有特殊要求的某些企业，在任何情况下都不允许中断供汽，可以采用两根主干线供热的方法，每根管道的供热、供汽能力为全厂总用汽量的50%～75%，此种复线枝状管网的优点是在任何情况下都不中断供热。

环状管网（主干线呈环状）的优点是具备供热的后备性能，但投资和金属消耗量都很大，因此实际工作中极少采用。

在一些小型工厂中，热力管道的布置采用辐射状管网，即从锅炉房内分别引出管道直接送往每个用户，全部管道上的截断阀门都安装在锅炉房的蒸汽或热水分汽（水）缸上。其优点是控制方便，并可以分片供热，但投资和金属消耗量都将增大。对于占地面积小而厂房

密集的小型工厂，可以采用此种布置方式。

(2)地处山区工厂的热力管道，布置时应注意地形特点，因地制宜地布置管线，并应注意避免地质滑坡和洪峰口对管线的影响。对于这类工厂一般采用沿山坡或道路低支架布置（靠山坡一侧）；当管道直径≤500mm时，可沿建筑物外墙敷设；爬山热力管道宜采用阶梯形布置；跨越冲沟或河流时，宜采用沿桥或栈桥布置或采用拱形管道布置，但应使管道的底标高高于最高洪水位。

(3)热力管道的敷设方式分为下列二种：

1）地上架空敷设（低支架敷设、中支架敷设、高支架敷设）。

2）地下敷设（通行地沟敷设、半通行地沟敷设、不通行地沟敷设、无沟敷设即直埋敷设）。

3.1.2 一般在热力地沟分支处都应设置检查井或人孔，当直线管段长度在100～150m的距离内虽无分支，亦宜设置检查井或人孔；所有管道上必须设置的阀门，都应安装在检查井或人孔内。

3.1.3 在下列地方，蒸汽管道上必须设置疏水阀：

(1)管道的最低点；

(2)被阀门截断的各管段之最低点；

(3)垂直升高的管段前的最低点；

(4)直线管段每隔100～150m的距离内设置一个疏水阀。

3.2 发生炉煤气、水煤气管道的布置及敷设

3.2.1 架空煤气管道可与水管、热力管、不燃气体管道和氧气管道或燃气管道伴随敷设，但应符合厂区架空管道间相互最小间距的要求

3.2.2 厂区架空煤气管道与其他管道可在同一支柱上敷设、或其他小管道可利用小型支架架设在大煤气管道侧面。

3.2.3 当利用煤气管道及其支架设置其他管道的托架、吊架时，应采取措施消除管道不同热膨胀的相互影响。

3.2.4 煤气管道与输送腐蚀性介质管道共架时，煤气管道应架设在上方，对容易漏气、漏油、漏腐蚀性液体的部位，应在煤气管道上采取保护措施。

3.2.5 煤气管道不应在燃料、木材场内敷设。

3.2.6 煤气管道不应穿过不使用煤气的建筑物。

3.2.7 煤气管道布置及敷设的其他要求：

(1)煤气管道支架上不应敷设电线，但供煤气管道使用的电缆和钢管布线除外；

(2)厂区架空煤气管道与架空电力线路交叉时，煤气管道应敷设在电力线路下面，并应在煤气管道上设有阻止通过的横向栏杆，交叉处的煤气管道必须可靠接地，其电阻值不应大于10Ω；

(3)厂区冷煤气管道的坡度不宜小于0.005；

(4)车间煤气管道应架空敷设。接设备的支管架空有困难时，可敷设在空气流通的但人不能通行的地沟内，除供同一炉子使用的空气管道外，不应与其他管线在同一地沟内敷设；

(5)冷煤气管道的隔断装置，应采用封闭式插板阀、密封蝶阀、水封、明杆闸阀，但公称通径小于50mm的隔断阀宜采用旋塞，当管道需要可靠隔断时，应增设带盲板垫圈及撑铁或眼镜阀，但封闭式插板阀可单独使用；

(6)煤气管道的吹扫用放散管，应设在以下地点：

1)煤气管道的最高点；

2)煤气管道的末端；

3)车间和设备的煤气管道的入口阀门前，阀门紧靠干管的除外。

(7)煤气管道和设备上放散管口的高度，应根据放散的煤气对周围环境的影响确定，并应符合下列要求：

1)必须高出煤气管道和设备及平台4m，并离地面不小于10m；

2)厂房内或距厂房10m处以内的煤气管道和设备上的放散管管口，必须高出厂房顶4m。

(8)厂区煤气管道上，每隔150～200m宜设有一个人孔或毛孔，在单独的管段上人孔不应少于两个，煤气管道内需要经常检查的地方，应增设人孔或手孔。

人孔的直径不应小于600mm，手孔直径不应小于300mm。

(9)在煤气排送机前的低压煤气总管上，宜设有爆破阀门或泄压水封。

3.3 城市煤气管道的布置及敷设

3.3.1 城市煤气管道敷设原则：

(1)城市煤气管道应采用埋地敷设，在厂区或庭院内当埋地敷设有困难时，可以采用架空敷设，室内一般采用架空敷设。煤气管道的敷设应尽量避开主要交通干线和繁华街道，尽量避免与铁路、河流交叉。低压煤气管道最好沿小区内道路敷设。当沿市区街道敷设煤气管道时，应与铁路或建筑物的前沿相平行，非必要时不得斜穿马路。

(2)地下城市煤气管道的地基宜为原土层。凡可能引起管道不均匀沉降的地段，其地基应进行处理。

(3)地下煤气管道宜埋设在土壤冰冻线以下，其管顶的覆土厚度，应不小于以下要求：

1)埋设在车行道下，直埋时0.8m，加套管时0.6m

2)埋设在非车行道下，0.6m；

3)埋设在郊区旱地，0.6m；

4)埋设在郊区水田，0.8m；

当采取有效措施后，上述要求可适当降低。

(4)地下城市煤气管道不得在堆积易燃、易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下面通过，并不宜与其他管线或电缆同沟敷设，当需要同沟敷设时，必须采取消防措施。

(5)城市煤气管道一般不应穿过其他管道（如污水管、雨水管、热力管沟等），若必须穿过时，煤气管道必须置于套管内。

(6)城市煤气管道在铁路、道路干线下穿过时，应敷设在套管或地沟内；套管或地沟两端应密封；在重要地段的套管或地沟端部应安装检漏管。

(7)城市煤气管道，通过河流，可采用穿越河底，利用已建成的道路桥梁或采用管桥跨越的形式。

(8)城市煤气管道穿越河底时，应符合下列要求：

1)煤气管道一般采用钢管；

2)煤气管道至规划河底的埋设深度，应根据水流冲刷条件确定，一般不小于0.5m；对通航的河流还应考虑疏浚和投锚的深度；

3)根据计算加设稳管措施；

4)应在两岸设立标志。

3.3.2 城市煤气管道上阀门设置原则：

(1)城市煤气管道上的阀门应设置在紧急情况下便于操作的地方，埋地管道上的阀门可设在阀门井中，架空管道上的阀门安装高度不低于1.7m。

(2)在高压、次高压、中压煤气干管上，应设置分段阀门。低压煤气管道上一般不设阀门，但在煤气支管上的起点处，应设置阀门。

(3)穿越或跨越重要河流、铁路、道路干线的两侧均应设置阀门。

3.4 液化石油气管道的布置及敷设

3.4.1 厂区液化石油气管道的敷设

(1)厂区液化石油气管道的敷设一般应采用架空敷设，允许局部直接埋地敷设，但不可采取管沟敷设。当受条件限制，在局部地方一定要采取管沟方式敷设时，必须有防止液化石油气进入管沟的必要措施；

(2)直接埋地时，不允许在管网上设置检查井，而应考虑安置排水或手轮操作的地面盖罩，其埋设深度应低于冻土层以下，并不小于0.6m；

(3)液化石油气管道架空时，可与其他管道共架，但严禁将液化石油气管道敷设在铁路桥上；

(4)液化石油气管道与铁路和公路交叉时，应在其下面穿越。根据不同条件可以采用开槽或顶管施工方法。

1)穿越铁路干线或Ⅰ、Ⅱ级公路应采用顶管法施工，并做顶管施工大样图设计；

2)保护套管可以采用钢管或预应力钢筋混凝土管。对套管的强度应进行验算。钢管应采用焊接连接。钢筋混凝土套管接口形式有凸凹口连接和平口连接，一般在连接处内侧设置钢胀圈。套管与胀圈之间，胀圈与套管之间垫以柔性防水材料如油毡、沥青麻刀等；

3)为防止将管道送入套管时，因摩擦而破坏管道绝缘层，管道上每隔一定距离设置一个保护支架。保护支架一般采用夹式支架，用螺栓将两个半圆环固定在管道外面。在小型套管中沿周边等分焊上三个支腿，即成三支点支架。在大型套管中，在底部焊上两个支腿，即成双支点支架。

(5)液化石油气管道与河流、湖泊等交叉时，可利用架空跨越或河底埋设方式。

河底埋设方式比较隐蔽和安全。但施工时往往需河流改道、导流或断流等。

河底埋设的设计要点如下：

1)管道穿越地点宜选择水面窄、河床稳定、平坦，河面宽度在洪水和枯水期变化较小，河床地质构造较单一的地段；

2)河底管道周围宜回填粗砂或级配卵石，管槽宜回填密度和粒度较大的物料，以防止管道外露受冲刷以及在静水浮力和水流冲击作用下失稳而遭破坏；

3)管道壁厚宜适当加厚。管道焊缝应全部经过无损探伤检查，并应作特架强绝缘层防腐；

4)重要的河流两侧应设置阀室和放散管；

5)为了防止河岸坍塌和受冲刷，在回填管沟时应分层夯实，并干砌或浆砌石护坡；

6)穿越部分长度要大于河床和不隐定的河岸部分。有河床规划时，应按规划河床断面设计，穿越部分长度要大于规划河床；

7)管道应埋在稳定河床土层中。埋深应大于最大冲刷深度和锚泊深度。当有河道疏浚计划时，应按疏浚后的河床深度确定冲刷深度。对小河渠，埋深一般应超过河床底1m。

架空跨越可以避免水下开挖和不影响河流正常通航。

架空跨越一般采用管道梁式架空敷设，大型跨越可以采用拱形管道、悬挂管道等方式。

架空跨越方式的设计要点如下：

1)管道穿越地点宜选择水面窄，河床稳定，两岸和河床工程地质条件有利的地方；

2)架空管道的高度应高于河流的历史最高洪水位。在通航的河道上还需满足航行的要求；

3)架空管道支柱应采用非燃烧材料，管道应根据计算设置补偿器；

4)大河两侧应设置阀室和放散管，两阀门之间应设置管道安全阀；

5)管道焊缝应全部进行无损探伤检查；

6)管道架空敷设穿越铁路、公路和人行道时，应有一定安全高度，在架空管道交叉处不应安装管道附件以及排水和放空等设施。

7)为了保证液化石油气的气压，寒冷地区的液化石油气管道应有伴热管。

(1)液化石油气管道在车间入口处应设置有总关闭阀门、放散管及排水设施；

(2)在易燃、易爆房间内的液化石油气管应每隔30m接地一次；

(3)液化石油气管道与其他动力管道平行敷设而间距小于0.5m时，应每隔15m以扁钢连成导电线路。

(4)大型跨越工程应设置管道检修步道和保护管道的安全措施。

3.4.3 液化石油气管道的敷设应考虑管道受热膨胀的补偿。

3.4.4 液化石油气管道在其装有过滤阀、安全阀、放散管的地方，须考虑有能承受液态或气态流出时所产生的振动措施。

3.4.5 液化石油管道在下列地方应设置阀门：

(1)液化石油厂、站出口的液化石油气的管道上；

(2)液化石油气的分支管道的起点；

(3)互分备用的管道分切点；

(4)重要铁路、道路干线和大河两侧；

(5)液化石油气管道架空敷设两端设置阀门时，该段管道上应设管道安全阀。

3.4.6 液化石油气管道应采取煨弯，其弯曲半径应不小于5倍的管外径。

3.5 压缩空气管道的布置及敷设

本节亦适用于氮气、二氧化碳气

3.5.1 厂区压缩空气管道的布置及敷设原则

(1)压缩空气管道的布置一般采用枝状管网；也可以采用环状管网供气，对有特殊要求的用户应考虑专门机组、专线供气、双管供气，并应与室外动力管网统一考虑，根据具体情况因地制宜地确定布置和敷设方式；

(2)炎热地区和温暖地区的厂（矿）区压缩空气管道宜采用架空敷设；

(3)严寒地区的厂（矿）区压缩空气管道与热力管道共沟或埋地敷设；

(4)寒冷地区和严寒地区的压缩空气管道架空敷设时，应采取防冻措施。

3.5.2 输送饱和压缩空气的管道，应设置能排放管道系统内积存油水的装置，设有坡度的管道，其坡度不宜小于0.002。

3.5.3 厂（矿）区架空压缩空气管道，应考虑热膨胀的补偿。

3.5.4 压缩空气管道在用气建筑物入口处，应设置切断阀门、压力表和流量计，并应设置油水分离器。

3.5.5 对压缩空气负荷波动较大或要求供气压力稳定的用户，宜就近设置储气罐或其他稳压装置。

3.5.6 压缩空气管道需防雷接地时，应按国家现行的《建筑防雷设计规范》执行。

3.5.7 埋地敷设的压缩空气管道，应根据土壤的腐蚀性作相应的防腐处理，厂（矿）区输送饱和压缩空气的埋地管道，宜敷设在冰冻线以下；

3.5.8 厂（矿）区埋地敷设在压缩空气管道穿过铁路或道路时，管顶距铁路轨面不宜小于1.2m；距道路路面不宜小于0.7m。

3.5.9 厂（矿）区埋地敷设的压缩空气管道，穿铁路或不便于挖的道路时，应设套管。套管的两端伸出铁路路基或道路路边不得小于1m。铁路或道路边有排水沟时，则应伸出沟边1m。

3.5.10 对终年冰冻地区以及八级以上地震地区，不得采用无沟敷设的方式，只能架空敷设或在沟内敷设。

3.5.11 压缩空气管道的连接，除与设备、阀门等处用法兰或螺纹连接外，其他部位，宜采用焊接。

3.6 氧气管道的布置及敷设

(1)氧气管道宜采用架空敷设，必要时也可采用不通地沟敷设和直接埋地敷设。

(2)输送干燥气体和不作水压试验的管道，可以无坡度敷设。输送含湿的气体或需作水压试验的管道，应有大于或等于0.003的坡度，在管道最低处，宜设排水装置。

(3)氧气管道的连接，应采用焊接，但与设备、阀门连接处，可采用法兰或螺纹连接。法兰或螺纹连接处，应采用一氧化铅、水玻璃或聚四氟乙烯薄膜作为填料，严禁用涂铅红的麻或棉丝或其他含油脂的材料；

(4)氧气管道应有导除静电的接地装置，厂区管道可在管道分岔处，无分支管道每800～1000m处，以及进出车间建筑物处设一接地装置；直接埋地之前及出地后各接一次；车间内部管道，可与本车间的静电干线相连接。接地电就不大于10Ω，当每对法兰或螺纹接头间电阻值超过0.03Ω时应有跨接导线；

对有阴极保护的管道，不应作接地。

(5)氧气管道的弯头、分岔头，不应紧接安装在阀门的下游，阀门的下游测宜有长度不小于5倍管外径的直管段。

(6)厂区氧气管道架空时，还应符合下列要求：

①氧气管道可以与各种气体、液体（包括燃气、燃油）管道共架敷设。共架时，氧气管道宜布置在其他管道的外侧，并宜布置在燃油管道的上面；

②除氧气管道专用的导电线路之外，其他导电线路不应与氧气管道敷设在同一支架上；

③含湿气体管道，在寒冷地区可能造成冻寒时，应采取防护措施。

(7)厂区管道埋地敷设或采用不通行地沟敷设时，应符合下列要求：

①埋地深度，一般情况下，管顶距地面不小于0.7m。含湿气体管道应敷设在冻土层以下，并宜在最低点设排水装置；

②埋地管道，应根据埋设地带土壤的腐蚀等级采取适当的防腐蚀措施；

③氧管道采用不通行地沟敷设时，沟上应有防止可燃物料、火花及雨水侵入的非燃烧体盖板，严禁各种导电线路与氧气管道敷设在同一地沟内，当氧气管道与其它不燃气体或水管同沟敷设时，氧气管道应布置在上面，地沟应能排除积水；

④埋地或不通行地沟敷设的氧气管道上，不宜装调阀门或法兰连接接头。

(8)车间内部管道敷设，应符合下列要求：

①氧气管道当与其它管线共架敷设时，应符合本章第2.2节的要求。当不能架空敷设时，可以单独或与其它不燃气体或液体管道共同敷设。在不通行地沟内，也可以和同一使用目的的燃气管道同沟敷设，此种情况，应符合本节(7)之③的规定。

②进入车间的氧气主管，应在车间入口处便于操作、检修的地方装设截断阀，并宜在适当的位置装设放散管。放散管口应伸出墙外并高出操作面4m以上的空旷、无明火的地方；

③通往氧气压缩机的氧气管道以及装有压力表、流量调节阀的氧气管道上，应在靠近机器入口处或压力、流量调节阀的上侧装设过滤器；

④主要大用户车间的氧气主管，宜装设流量记录、累计仪表；

⑤通过高温作业以及火焰区域的氧气管道，应在该管道段增设隔热措施保证管壁温不超过60℃；

⑥穿过墙壁、楼板的管道，应敷设在套管内，并应用石棉或其它不燃材料将套管两端头间隙填实；

⑦氧气管道不应穿过生活间、办公室，并不宜穿过不使用氧气的房间。当必须穿过时，则在该房间管段上不应有法兰或螺纹连接接口。

3.7 乙炔管道的布置及敷设

3.7.1 乙炔管道的布置及敷设原则