管道装置机械设计

❶ 化工管道设计应考虑哪些问题

化工管道设计应考虑哪些问题
浅谈石油化工管道设计中常见的问题以及注意事项
摘要：管道设计属于一门综合性技术，要求设计人员具有生产操作、工艺、设备、施工与检修等方面的知识，并且了解管道设计中常见问题，本文从管道布置、支吊架选择、材料采购、材料选用等多个方面探讨了管道设计中常见的问题以及注意事项。
关键词：管道；安全；布置；材料；采购；
1前言
在石油化工装置中，管道作为物料输送的一种特种设备在装置中起着非常重要的作用。由于管道种类繁多，使用工况千差万别，影响因素和环节比较多。因此，一个好的管道设计涉及到多个方面，它不仅包括管道布置、支吊架选择、应力分析，材料选用，而且还会涉及到材料的采购。对于化工工艺设计初学者来说，总会遇到一些基本问题，比如说管道设计温度和设计压力如何确定，笔者发现一些初学者根据已知的工作温度和工作压力很随意地确定设计温度和设计压力，过小会造成安全隐患，导致事故，过大则会造成材料浪费。下面就针对化工工艺设计过程中的一些常见问题以及注意事项分别阐述。
2管道设计压力和设计温度的确定
2.1管道设计压力
管道设计压力是指工作条件下，管系中可能遇到的工作压力和工作温度组合中最苛刻条件下的压力。
（1）管道设计压力的确定原则：
①
管道设计压力不低于最大工作压力。
②
装有安全泄放装置的管道其设计压力不得低于安全泄放装置的开启压力（或爆破压力）。
③
所有与设备相连接的管道，其设计压力应不小于所连接设备的设计压力。
④
输送制冷剂、液化气等沸点低的介质的管道，应按阀关闭或介质不流动时介质可能达到的最大饱和蒸汽压力作为设计压力。
⑤
离心泵出口管道的设计压力应不小于泵的关闭压力。
⑥
往复泵出口管道的设计压力应不小于泵出口安全泄放装置的设定压力。
⑦
压缩机排出管道的设计压力应不小于安全泄放装置的设定压力和压缩机

❷ 化工管道怎么识图

需要借鉴下列标准和相关资料：
HG 20557~20559 《化工装置工艺系统工程设计专规定》
HG/T 20646.1 《化工装置管道属材料设计内容和深度规定》
HG/T 20646.2 《化工装置管道材料设计工程规定》
HG/T 20646.3 《化工装置管道材料控制专业技术管理规定》
HG/T 20646.4 《化工装置管道材料控制专业提出的设计条件》
HG/T 20646.5 《化工装置管道材料设计技术规定》
HGT 20679 《化工设备、管道外防腐设计规定》
HG/T 20645 化工装置管道机械设计工程规定
GB/T 4272 《设备和管道保温技术通则》
GB/T 8175 《设备和管道保温技术导则》
GB/T 11790 《设备和管道保冷技术通则》
GBJ 126 《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》
GB 50253 《工业管道施工及验收规范》
GB 50264 《工业设备及管道绝热工程设计规范》

❸ 求助压力管道设计技术规定

1 总则
本规定适应于工程各装置管道材料
规定了管道材料的一般设计要求
参加工程管道材料编制的设计人员可根据工程的具体特点
通过各工程的项目负责人对本规定作必要的特定补充
以利在各工程中正确实施2 管道的设计温度和设计压力选取一般规定2.1 管道的设计温度应选取该管道所通过的流体介质在压力和温度相偶合时的最严重条件下可能达到的最高温度
具体确定为
a)没有压力泄放装置保护或与压力装置隔离的管道
设计压力不应低于流体可达到的最大压力
b)装有泄放装置的管道的设计压力不应小于泄压装置的开启压力
c)离心泵出口管道的设计压力不应小于吸入压力与扬程相应压力之和
d)往复式泵出口管道的设计压力为往复泵的安全阀整定值
e)压缩机出口管道的设计压力为压缩机出口压力
f)负压管道应按承受的外压设计
当装有安全控制装置时
设计压力取 1.25 倍最大内外压力差或 0.1MPa 两者中的低值
无安全控制装置时
设计压力取 0.1MPa
对夹套内为内压的夹套真空管
设计压力取无夹套真空管道加夹套内设计压力
但必须校核夹套在试验压力下
外压
的稳定性
对夹套内为真空的带夹套内压管道
以内压管道的设计压力加 0.1MPa 作为设计压力
但必须校核在夹套试验压力下
外压
的稳定性
g)流体为制冷剂
液化烃等气化温度低的流体管道
设计压力应不小于阀被关闭或流体不流动时最高环境温度下气化所能达到的最高压力
h)非金属管道的压力和温度变化或两者同时变化超过设计条件均不允许
应以压力和温度偶合时的最严重的状态时的压力和温度来确定设计条件2.2 管道的设计压力应选用不小于运行中可能遇到的内压
外压
与温度相偶合时最严重时的压力
具体确定为
a)材料的设计不得超过金属或非金属材料允许使用的最高温度
对于 0
以下的管道材料温度
不得低于管道材料可能达到的最低温度
b)非金属材料的设计温度一般应取流体温度
如果安装地区的环境温度超过设计温度
应采用环境温度为设计温度
c)对于不保温管道
当流体介质工作温度小于 65
时
取流体的工作温度为设计温度
当流体介质工作温度大于 65
时
除非按传热计算确定壁温
否则
管道组件的设计温度应不低于以下值
1)阀门
管子
对焊管件及壁厚与管子相似的管道组件
可取管内流体温度的 0.95作为设计温度2)对法兰连接的阀门和法兰
不含松套法兰
管件
取管内流体温度的 0.9 作为设

❹ 管道设计根据什么条件

1.工程概况及编制说明 1.1联合脱硫装置是与催化裂化装置相配套，对催化裂化装置生产的稳定汽油、干气及液化石油气进行脱硫精制，精制后的汽油满足产品质量的要求；液化气满足下游气体分馏装置进料的质量要求；干气进入工厂燃料气管网，满足环保要求。 该装置由汽油脱硫醇、干气及液化石油气脱硫、液化气脱硫醇三部分组成。整个装置占地 。 1.2本装置与重油裂化装置、MTBE装置、常减压蒸馏装置及气体分馏装置共同组建第一联合装置。本装置西侧为催化裂化装置，东侧为气体分馏装置，北侧为系统管网。本装置工艺管线安装工程共分为3个区（见表1）。该装置工艺管道材料等级共有11个，分别是2A1、2A2、2B3、2B5、3B2、3B9、2C1、2C3、3C3、SP1、SP2（见表2：管道材料等级表）。该装置工艺管道材质共有4种： 20#钢、Q235B+Zn、Q235B、0Cr18Ni9。主装置管道系统压力试验为洁净水压强度试验，水压强度试验压力依照设计给出的试验压力执行，不锈钢管线试压用除盐水Cl离子含量不超过25mg/L。
1.3对于管道等级号为2C3、3C3的管道需要焊后热处理消除应力。热处理完毕后方可进行管道试压。
2编制及施工依据 2.1《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002； 2.2《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235—97； 2.3《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98； 2.4《压力管道安全管理与监察规定》。

❺ 管件的相关标准

关键标准包括以下分类 GB/T10752-1995船用钢管对焊接头
GB/T12772-1999排水用柔性接口铸铁管及管件
GB/T 8803-2001 注射成型硬质聚氯乙烯(PVC-U)、氯化聚氯乙烯(PVC-C)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)和丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸盐三元共聚物(ASA)管件热烘箱试验方法
GB/T 8802-2001 热塑性塑料管材、管件维卡软化温度的测定
GB/T 18251-2000 聚烯烃管材、管件和混配料中颜料或炭黑分散的测定方法
GB/T 18474-2001 交联聚乙烯(PE-X)管材与管件交联度的试验方法
GB/T 18475-2001 热塑性塑料压力管材和管件用材料分级和命名总体使用(设计)系数
GB/T 18742.3-2002 冷热水用聚丙烯管道系统第3部分:管件
GB/T 18991-2003 冷热水系统用热塑性塑料管材和管件
GB/T 18993.3-2003 冷热水用氯化聚氯乙烯(PVC-C)管道系统第3部分: 管件
GB/T 18998.3-2003 工业用氯化聚氯乙烯(PVC-C)管道系统第3部分: 管件
GB/T 19228.3-2003 不锈钢卡压式管件用橡胶O形密封圈
GB/T 19278-2003 热塑性塑料管材、管件及阀门通用术语及其定义
GB/T 19473.3-2004 冷热水用聚丁烯(PB)管道系统第3部分:管件
GB/T 12459-2005 钢制对焊无缝管件
GB/T 19712-2005 塑料管材和管件聚乙烯(PE)鞍形旁通抗冲击试验方法
GB 15558.2-2005 燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统第2部分:管件
GB/T 13663.2-2005 给水用聚乙烯(PE)管道系统第2部分:管件
GB/T 19806-2005 塑料管材和管件聚乙烯电熔组件的挤压剥离试验
GB/T 19807-2005 塑料管材和管件聚乙烯管材和电熔管件组合试件的制备
GB/T 19808-2005 塑料管材和管件公称外径大于或等于90mm的聚乙烯电熔组件的拉伸剥离试验
GB/T 19809-2005 塑料管材和管件聚乙烯(PE)管材/管材或管材/管件热熔对接组件的制备
GB/T 19810-2005 聚乙烯(PE)管材和管件热熔对接接头拉伸强度和破坏形式的测定
GB/T 13401-2005 钢板制对焊管件
GB/T 19993-2005 冷热水用热塑性塑料管道系统管材管件组合系统热循环试验方法
GB/T 5836.2-2006 建筑排水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管件
GB/T 15819-2006 灌溉用聚乙烯(PE)管材由插入式管件引起环境应力开裂敏感性的试验方法和技术要求
GB/T 20201-2006 灌溉用聚乙烯(PE)压力管机械连接管件
GB/T 20207.2-2006 丙烯腈－丁二烯－苯乙烯（ABS）压力管道系统第2部分：管件
GB/T 20674.2-2006 塑料管材和管件聚乙烯系统熔接设备第2部分：电熔连接
GB/T 20674.1-2006 塑料管材和管件聚乙烯系统熔接设备第1部分：热熔对接
GB/T 8801-2007 硬聚氯乙烯（PVC-U）管件坠落试验方法
GB/T 21300-2007 塑料管材和管件不透光性的测定
GB/T 21409-2008 玻璃设备、管道和管件检验、安装和使用的一般规则
GB/T 21408-2008 玻璃设备、管道和管件15mm～150mm口径管道和管件的通用性和互换性
GB/T 14383-2008 锻制承插焊和螺纹管件
GB/T 13295-2008 水及燃气管道用球墨铸铁管、管件和附件
GB/T 6567.3-2008 技术制图管路系统的图形符号管件
GB/T 22051-2008 交联聚乙烯(PE-X)管用滑紧卡套冷扩式管件
GB/T 6567.5-2008 技术制图管路系统的图形符号管路、管件和阀门等图形符号的轴测图画法
GB/T 11618.1-2008 铜管接头第1部分：钎焊式管件
GB/T 12772-2008 排水用柔性接口铸铁管、管件及附件
GB/T 3420-2008 灰口铸铁管件
GB/T 11618.2-2008 铜管接头第2部分：卡压式管件
GB/T 23241-2009 灌溉用塑料管材和管件基本参数及技术条件
GB/T 23682-2009 制冷系统和热泵软管件、隔震管和膨胀接头要求、设计与安装
GB/T 24452-2009 建筑物内排污、废水（高、低温）用氯化聚氯乙烯（PVC-C）管材和管件
GB/T 17457-2009 球墨铸铁管和管件水泥砂浆内衬
GB/T 24596-2009 球墨铸铁管和管件聚氨酯涂层
GB/T 24672-2009 喷灌用金属薄壁管及管件
GB/T 5135.19-2010 自动喷水灭火系统第19部分：塑料管道及管件
GB/T 26002-2010 燃气输送用不锈钢波纹软管及管件
GB/T 26120-2010 低压不锈钢螺纹管件
GB/T 26081-2010 污水用球墨铸铁管、管件和附件
GB 26255.2-2010 燃气用聚乙烯管道系统的机械管件第2部分：公称外径大于63mm的管材用钢塑转换管件
GB 26255.1-2010 燃气用聚乙烯管道系统的机械管件第1部分：公称外径不大于63mm的管材用钢塑转换管件
GB/T 26500-2011 氟塑料衬里钢管、管件通用技术要求
GB/T 19228.2-2011 不锈钢卡压式管件组件第2部分：连接用薄壁不锈钢管
GB/T 19228.1-2011 不锈钢卡压式管件组件第1部分：卡压式管件
GB/T 27684-2011 钛及钛合金无缝和焊接管件
GB/T 27891-2011 碳钢卡压式管件 1）《钢制对焊无缝管件》GB/T 12459—2005
2）《钢板制对焊管件》GB/T 13401—2005
3）《电站钢制对焊管件》DL/T 695—1999
SH 3408 钢制对焊无缝管件 SH 3409 钢板制对焊管件
SH 3410 锻钢制承插焊管件
HGJ514-87碳钢、低合金钢无缝对焊管件 ASME/ANSI B16.9 工厂制造的无缝钢管制对焊管件
ASME/ANSI B16.11 承插焊和螺纹锻造管件
ASME/ANSI B16.28 钢制对焊小半径弯头和回头弯
ASME B16.5 管法兰和法兰配件
MSS SP-43 锻制不锈钢对焊管件
MSS SP-83 承插焊和螺纹活接头
MSS SP-97 承插焊、螺纹和对焊端的整体加强式管座
ASME B16.3-1998可锻铸铁螺纹管 1 原劳动部[1996]140号文压力管道安全管理与监察规定*
2 国质检锅[2002]235号文压力容器压力管道设计单位资格许可和管理规则
3 质技监局锅发[1999]143号文 关于加强液化石油气站安全监察与管理的通知
4 质技监锅字[1999]59号 关于贯彻《关于加强液化石油气站安全监察与管理的通知》有关问题的意见
5 原劳动部[1996]276号文 蒸汽锅炉安全技术监察规程 *
6 原劳动部[1997]74号文 热水锅炉安全技术监察规程 *
7 原劳动部[1993]356号文有机热载体炉安全技术监察规程 *
8 质技监局锅发[1999]154号文压力容器安全技术监察规程 *
9 GB4962-1985 氢气使用安全技术规程
10 GB6222-1986工业企业煤气安全规程
11 GB11984-1989氯气安全规程
12 GB13348-1992 液体石油产品静电安全规程
13 SY6186-1996 石油天然气管道安全规程
14 SY5737-1995 石油管道输送安全规定
15 DL/T561-95 火力发电厂水汽化学监督导则
16 DL/T709-1999 压力钢管安全检测技术规程 1 GB50160-92（1999年局部修订条文）石油化工企业设计防火规范 *
2 GB5044-1985 职业接触性毒物危害程度分级 *
3 GBJ16-87（2001年局部修订条文） 建筑设计防火规范
4 GBJ73-84洁净厂房设计规范
5 GB/T3840-1991 制定地方大气污染物排放标准的技术原则和方法
GB16297-1996大气污染物综合排放标准
6 GB50058-1992 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 *
GB50084-2001自动喷水灭火系统设计规范
7 GB50183-1993原油和天然气工程设计防火规范
8 GB50187-1993 工业企业总平面设计规范 ×
GB50338-2003固定消防炮灭火系统设计规范
9 HG20532-1993 化工粉体工程安全卫生设计规定
10 HG20571-1995 化工企业安全卫生设计规定 ×
11 HG20667-1986 化工建设项目环境保护设计规定HGJ6×
12 HG/T20687-1989 化工企业爆炸和火灾危险环境电力设计规程 HGJ21×
13 SH3024-1995 石油化工企业环境保护设计规范 ×
14 SH3047-1993 石油化工企业职业安全卫生设计规范 1 GB/T1415-1992 米制锥螺纹
2 GB/T7306.1～.2-2000 用螺纹密封的管螺纹
3 GB/T7307-2001 非螺纹密封的管螺纹
4 GB/T12716-2002 60o密封管螺纹
5 GB/T985-1988 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸
6 GB/T986-1988 埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸
7 GB/T324-1988 焊缝符号表示法
8 HG/T3204-1981石墨管螺纹系列 通用标准类
1 GB13-86（97版） 室外给水设计规范
2 GB14-87（97版） 室外排水设计规范
3 GB150-1998 钢制压力容器
4 GB50028-1993（2002年版） 城镇燃气设计规范 98修订
5 GB50030-1991 氧气站设计规范 ×
6 GB50031-1991 乙炔站设计规范 ×
7 GB50041-1992 锅炉房设计规范 ×
8 GB50049-1994 小型火力发电站设计规范
9 GB50156-2002 汽车加油加气站设计与施工规范
10 GB50177-1993 氢氧气站设计规范 ×
11 GB50195-1994 发生炉煤气站设计规范 ×
12 GB50251-2003输气管道工程设计规范
13 GB50253-2003 输油管道工程设计规范
14 GB/T50265-1997 泵站设计规范 ×
15 GB50316－2000工业金属管道设计规范
16 GB50029-2003 压缩空气站设计规范
17 GB50074-2002石油库设计规范GBJ74
18 HG20695－1987 化工管道设计规范 HGJ8
19 HG20519-1992 化工工艺设计施工图内容和深度统一规定
20 HG20546-1992 化工装置设备布置设计规定 *
21 HG/T20549-1998 化工装置管道布置设计规定 *
22 HG/T20645-1998 化工装置管道机械设计规定 *
23 HG/T20646-1999 化工装置管道材料设计规定 *
24 HG20581-1998 钢制化工容器材料选用规定
25 HG20582-1998 钢制化工容器强度计算规定
26 SHJ9-89 石油化工企业燃料气系统和可燃性气体排放系统设计规范
27 SH3011-2000 石油化工工艺装置设备布置设计通则
28 SH3012-2000 石油化工管道布置设计通则
29 SH/T3041-2002 石油化工管道柔性设计规范
30 SH3007-1999 石油化工企业储运系统罐区设计规范 SHJ7
31 SH3034-1999 石油化工给水排水管道设计规范 SHJ34
32 SH3059-1994 石油化工企业管道设计器材选用通则
33 SY/T0015.1～.2-1998 原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范
34 SY/T0075-2002 油罐区防火堤设计规范
34 SYJ13-86 原油长输管道工艺及输油站设计规范
35 SYJ14-85 原油长输管道路线设计规范
36 SY/T0325-2001 钢质管道穿越铁路和公路推荐做法
37 SY/T0518-2002 油气管道钢制对焊管件设计规程
38 SY/T10043-2002 泄压和减压系统指南
39 SY/T10044-2002 炼油厂压力泄放装置的尺寸确定、选择和安装的推荐做法
DL5000-1994火力发电厂设计技术规范
36 DL/T5054-1996 火力发电厂汽水管道设计技术规定
37 SDGJ6-90 火力发电厂汽水管道应力计算技术规定
38 CJJ34-2002 城市热力网设计规范
噪声控制、防静电、隔热、防腐、抗震、夹套类
1 GBJ44-82 室外煤气热力工程设施抗震鉴定标准
2 GBJ87-85工业企业噪声控制设计规范*
3 GB/T4272-1992 设备和管道保温技术通则
4 GB7231-1987 工业管路的基本识别色和识别符号
5 GB/T8175-1987 设备和管道保温设计导则
6 GB/T8923-1988 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级
7 GB/T11790-1996 设备和管道保冷技术通则
8 GB12158-1990 防止静电事故通用导则
GB12348-1990工业企业厂界噪声标准
GB12801-1991 生产过程安全卫生要求总则
9 GB/T15586-1995 设备和管道保冷设计导则
10 GB50264-1997 工业设备及管道绝热工程设计规范
11 HG20503-1992 化工建设项目噪声控制设计规定 *
12 HG20560-1994 化工工艺防静电设计导则
13 HG/T20675-1990 化工企业静电接地设计规程 HGJ28
14 HG/T20679-1990 化工设备、管道外防腐设计规定 HGJ34
15 HG25043-1991 管道涂色规定
17 SH3022-1999 石油化工企业设备与管道涂料防腐设计与施工规范 SHJ22
18 SHJ39-91 石油化工企业非埋地管道抗震设计通则
19 SHJ40-91 石油化工企业蒸汽伴管及夹套管设计规范
20 SHJ43-91 石油化工企业设备与管道表面涂色和标志
21 SH3010-2000 石油化工企业设备和管道隔热设计规范
22 SH3097-2000 石油化工静电接地设计规范
23 SYJ7-84 钢制管道及储罐防腐蚀工程设计规范
24 SYJ8-84 埋地钢质管道石油沥青防腐涂层技术标准
25 SY0007-1999 钢制管道及储罐

❻ 关于城市污水管道系统设计

一、工程概述

城市污水处理厂的设计工作一般分为两个阶段，即初步设计和施工图设计。

城市污水处理厂的设计工作内容包括确定厂址、选择合理的工艺流程、确定污水处理厂平面与高程的布置、计算建（构）筑物等。

1、设计资料的收集与调查

（1）建设单位的设计任务书

包括设计规模（处理水量）、处理程度要求、占地要求、投资情况等。

（2）收集相关资料

包括原水水质资料、当地气象资料（温度、风向、日照情况等）、水文地质资料（地下水位、土壤承载力、受纳水体流量、最高水位等）、地形资料、城市规划情况等。

（3）必要的现场调查

当缺乏某些重要的设计资料时，则现场的调查是必需的。

2、厂址选择

城市污水处理厂厂址选择是城市污水处理厂设计的前提，应根据选址条件和要求综合考虑，选出适用的、系统优化、工程造价低、施工及管理方便的厂址。

二、处理流程选择：

污水处理厂的工艺流程是指在达到所要求的处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合，以满足污水处理的要求。

1、污水处理流程的选择原则：

经济节省性原则；

运行可靠性原则；

技术先进性原则。

2、应考虑的其他一些重要因素：

充分考虑业主的需求；

考虑实际操作管理人员的水平。

本次设计采用生物好氧处理法。好氧生物处理BOD5去除率高，可达90%~95%，稳定性较强，系统启动时间短，一般为2~4周，很少产生臭气，不产生沼气，对污水的碱度要求低。

污水处理工艺流程图如下：

平面图:

三、污水处理工程设计计算：

（一）、设计水量，水质及处理程度：

平均流量：5万吨/天，变化系数1.4；

进水：COD：400 mg/L，BOD：300 mg/L，SS：350 mg/L；

出水：COD： 60 mg/L，BOD： 20 mg/L，SS： 20 mg/L；

处理程度计算：COD：（400-60）/400=85% ；

BOD：（300-20）/300=93.3% ；

SS：（350-20）/350=94.3% 。

（二）、格栅及其设计：

格栅是由一组平行的金属栅条制成，斜置在污水流经的渠道上或水泵前集水井处，用以截留污水中的大块悬浮杂质，以免后续处理单元的水泵或构筑物造成损害。

设计中取二组格栅，N=2组，安装角度α=60°

Q 设计水量=平均流量×变化系数=0.810 m3/s

2、格栅槽宽度：

B=S(n－1)+bn

式中： B——格栅槽宽度（m）；

S——每根格栅条的宽度（m）。

设计中取S=0.015m，则计算得B=0.93m。

3、进水渠道渐宽部分的长度：

4、出水渠道渐窄部分的长度：

5、通过格栅的水头损失：

6、栅后明渠的总高度：

H=h+h1+h2

式中： H——栅后明渠的总高度(m)；

h2——明渠超高（m），一般采用0.3-0.5m

设计中取h2 =0.30m，得到H=1.28m。

7、栅槽总长度：

8、每日栅渣量计算：

采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。

9、进水与出水渠道：

城市污水通过DN1200mm的管道送入进水渠道，设计中取进水渠道宽度B1 =0.9m，进水水深h1=h=0.8m，出水渠道B2=B1=0.9m，出水水深h2=h1=0.8m。

（三）、沉砂池及其设计：

沉砂池是借助于污水中的颗粒与水的比重不同，使大颗粒的沙粒、石子、煤渣等无机颗粒沉降，减少大颗粒物质在输水管内沉积和消化池内沉积。

沉砂池按照运行方式不同可分为平流式沉砂池，竖流式沉砂池，曝气式沉砂池，涡流式沉砂池。

设计中采用曝气沉砂池，沉砂池设2组，N=2组，每组设计流量0.4051m3/s

1、沉砂池有效容积：

式中： V——沉砂池有效容积（m3）;

Q——设计流量（m3/s）；

t——停留时间（min），一般采用1-3min。

设计中取t=2min，Q=0.4051m3/s，得到V=48.61m3。

出水堰后自由跌落0.15m，出水流入出水槽，出水槽宽度B2=0.8m，出水槽水深h2=0.35m，水流流速v2=0.89m/s。采用出水管道在出水槽中部与出水槽连接，出水管道采用钢管。管径DN2=800mm，管内流速v2=0.99m/s，水力坡度i=1.46‰。

12、排砂装置：

采用吸砂泵排砂，吸砂泵设置在沉砂斗内，借助空气提升将沉砂排出沉砂池，吸砂泵管径DN=200mm。

（四）、初沉池及其设计：

初次沉淀池是借助于污水中的悬浮物质在重力的作用下可以下沉，从而与污水分离，初次沉淀池去除悬浮物40%~60%，去除BOD20%~30%。

初次沉淀池按照运行方式不同可分为平流沉淀池、竖流沉淀池、辐流沉淀池、斜板沉淀池。

设计中采用平流沉淀池，平流沉淀池是利用污水从沉淀池一端流入，按水平方向沿沉淀池长度从另一端流出，污水在沉淀池内水平流动时，污水中的悬浮物在重力作用下沉淀，与污水分离。平流沉淀池由进水装置、出水装置、沉淀区、缓冲层、污泥区及排泥装置组成。

沉淀池设2组，N=2组，每组设计流量Q=0.4051m3/s。

10、沉淀池总高度：

H=h1+h2+h3+h4

式中：h1——沉淀池超高（m），一般采用0.3-0.5；

h3——缓冲层高度（m），一般采用0.3m；

h4——污泥部分高度（m），一般采用污泥斗高度与池底坡底i=1‰的高度之和。

设计中取h1=0.3m，h3=0.3m，得h4=3.94m，得到H=7.54m。

15、出水渠道：

沉淀池出水端设出水渠道，出水管与出水渠道连接，将污水送至集水井。

式中： v3——出水渠道水流流速（m/s），一般采用v3≥0.4m/s；

B3——出水渠道宽度（m）；

H3——出水渠道水深（m），一般采用0.5-2.0。

设计中取B3=1.0M，H3=0.8m，得到v3=0.51m/s>0.4m/s。

出水管道采用钢管，管径DN=1000mm，管内流速为v=0.51m/s,水力坡降i=0.479‰。

16、进水挡板、出水挡板：

沉淀池设进水挡板和出水挡板，进水挡板距进水穿孔花墙0.5m，挡板高出水面0.3m, 伸入水下0.8m。出水挡板距出水堰0.5m，挡板高出水面0.3m，伸入水下0.5m。在出水挡板处设一个浮渣收集装置，用来收集拦截的浮渣。

17、排泥管：

沉淀池采用重力排泥，排泥管直径DN300mm，排泥时间t4=20min，排泥管流速v4=0.82m/s，排泥管伸入污泥斗底部。排泥管上端高出水面0.3m，便于清通和排气。排泥静水压头采用1.2m。

18、刮泥装置：

沉淀池采用行车式刮泥机，刮泥机设于池顶，刮板伸入池底，刮泥机行走时将污泥推入污泥斗内。

（五）、曝气池及其设计：

设计中采用传统活性污泥法。传统活性污泥法，又称普通活性污泥法，污水从池子首端进入池内，二沉池回流的污泥也同步进入，废水在池内呈推流形式流至池子末端，其池型为多廊道式，污水流出池外进入二次沉淀池，进行泥水分离。污水在推流过程中，有机物在微生物的作用下得到降解，浓度逐渐降低。传统活性污泥法对污水处理效率高，BOD去除率可达到90%以上，是较早开始使用并沿用至今的一种运行方式

7、曝气池总高度：

H总=H+h

式中： H总——曝气池总高度（m）；

h——曝气池超高（m），一般取0.3—0.5m。

设计中取 h=0.5m，则 H=4.7m。

10、管道设计：

①中位管：

曝气池中部设中位管，在活性污泥培养驯化时排放上清液。中位管管径为600mm。

②放空管：

曝气池在检修时，需要将水放空，因此应在曝气池底部设放空管，放空管管径为500mm。

④消泡管

在曝气池隔墙上设置消泡水管，管径为DN25mm，管上设阀门。消泡管是用来消除曝气池在运行初期和运行过程中产生的泡沫。

⑤空气管

曝气池内需设置空气管路，并设置空气扩散设备，起到充氧和搅拌混合的作用。

11、曝气池需氧量计算：

依照气水比5：1进行计算，Q=14580m3/h。

12、鼓风机选择：

空气扩散装置安装在距离池底0.2m处，曝气池有效水深为4.2m，空气管路内的水头损失按1.0m计，则空压机所需压力为：

P=（4.2-0.2+1.0）×9.8=49kPa

鼓风机供气量：

Gsmax=14580m3/h=243m3/min。

根据所需压力及空气量，选择RE-250型罗茨鼓风机，共5台，该鼓风机风压49kPa，风量75.8m3/min。正常条件下，3台工作，2台备用；高负荷时，4台工作，1台备用

（六）、二沉池及其设计：

二沉池一般可分为平流式、辐流式、竖流式和斜板（管）等几类。

平流式沉淀池可用于大、中、小型污水处理厂，但一般多用于初沉池，作为二沉池比较少见。平流式沉淀池配水不易均匀，排泥设施复杂，不易管理。

辐流式沉淀池一般采用对称布置，配水采用集配水井，这样各池之间配水均匀，结构紧凑。辐流式沉淀池排泥机械已定型化，运行效果好，管理方便。辐流式沉淀池适用于大、中型污水处理厂。

竖流式沉淀池一般用于小型污水处理厂以及中小型污水厂的污泥浓缩池。该池型的占地面积小、运行管理简单，但埋深较大，施工困难，耐冲击负荷差。

斜管（板）沉淀池具有沉淀效率高、停留时间短、占地少等优点。一般常用于小型污水处理厂或工业企业内的小型污水处理站。斜管（板）沉淀池处理效果不稳定，容易形成污泥堵塞，维护管理不便。

设计中选用辐流沉淀池，沉淀池设2组，N=2组，每组设计流量0.405m3/s。

3、沉淀池有效水深：

h2=q′×t

式中: h2——沉淀池有效水深（m）；

t——沉淀时间（h），一般采用1—3h。

设计中取 t=2.5h，得到 h2=3.5m。

4、径深比：

D/h2=10.4，满足6-12之间的要求。

5、污泥部分所需容积：

式中： Q0——平均流量（m3/s）；

R——污泥回流比（%）；

X——污泥浓度(mg/L)；

Xr——二沉池排泥浓度(mg/L)。

设计中取Q0=0.579 m3/s，R=50%，

，

SVI——污泥容积指数，一般采用70-150；

r——系数，一般采用1.2。

设计中取SVI=100，r=1.2，得到Xr=1.2×104mg/L，X=4000mg/L。

经计算得到 V1=1563.3m3。应采用连续排泥方式。

6、沉淀池的进、出水管道设计：

进水管：流量应为设计流量+回流量，管径计算为900mm

出水管：管径计算为800mm

排泥管：管径为500mm

7、出水堰计算：

堰上负荷的校核。规定堰上负荷范围1.5-2.9L/m.s之间。

8、沉淀池总高度：

H=h1+h2+h3+h4+h5

式中：H——沉淀池总高度（m）;

h1——沉淀池超高（m），一般采用0.3-0.5m；

h2——沉淀池有效水深（m）；

h3——沉淀池缓冲层高度（m），一般采用0.3m；

h4——沉淀池底部圆锥体高度（m）；

h5——沉淀池污泥区高度（m）。

设计中取h1=0.3m，h3=0.3m，h2=3.5m.

根据污泥部分容积过大及二沉池污泥的特点，采用机械刮吸泥机连续排泥，池底坡度为0.05。

h4=(r-r1)×i

式中：r——沉淀池半径（m）；

r1——沉淀池进水竖井半径（m），一般采用1.0m；

i——沉淀池池底坡度。

设计中取r1=1.0m，i=0.05，得到h4=0.86m。

式中：V1——污泥部分所需容积（m3）；

V2——沉淀池底部圆锥体容积（m3）；

F——沉淀池表面积（m2）。

计算可得 =315.4m3，则h5=1.20m。

得到H=6.16m。

（七）、消毒接触池及其设计：

污水经过以上构筑物处理后，虽然水质得到了改善，细菌数量也大幅减少，但是细菌的绝对值依然十分客观，并有存在病原菌的可能，因此，污水在排放水体前，应进行消毒处理。

设计中采用平流式消毒接触池，消毒接触池设2组，每组3廊道。

1、消毒接触池容积：

V=Qt

式中： Q——单池污水设计流量（m3/s）；

t——消毒接触时间（min），一般采用30min。

设计中取t=30min，得每组消毒接触池的容积为729m3。

2、消毒接触池表面积：

F=V/h2

式中：h2——消毒池有效水深，设计中取为2.5m。

设计中取h2=2.5m，得到F=291.6m2。

3、消毒接触池池长：

L′=F/B

式中：B——消毒池宽度(m)，设计中取为5m。

设计中取B=5m，计算得 L=58.32m。每廊道长为19.44m，设计中取为20m。

校核长宽比：L′/B=11.7>10，合乎要求。

4、消毒接触池池高：

H=h1+h2

式中：h1——消毒池超高(m)，一般采用0.3m；

设计中取h1=0.3m，计算得 H=2.8m。

5、进水部分：

每个消毒接触池的进水管管径D=800mm，v=1.0m/s。

6、混合：

采用管道混合的方式，加氯管线直接接入消毒接触池进水管，为增强混合效果，加氯点后接D=800mm的静态混合器。

（八）、污泥浓缩池及其设计：

污泥浓缩的对象是颗粒间的空隙水，浓缩的目的是在于缩小污泥的体积，便于后续污泥处理，常用污泥浓缩池分为竖流浓缩池和辐流浓缩池2种。二沉池排出的剩余污泥含水率高，污泥数量较大，需要进行浓缩处理；初沉污泥含水量较低，可以不采用浓缩处理。设计中一般采用浓缩池处理剩余活性污泥。浓缩前污泥含水率99%，浓缩后污泥含水率97%。

13、溢流堰：

浓缩池溢流出水经过溢流堰进入出水槽，然后汇入出水管排出。出水槽流量q=0.0015m3/s，设出水槽宽b=0.15m，水深0.05m，则水流速为0.2m/s，溢流堰周长：

c=π(D-2b)

计算得到c=15.86m。

溢流堰采用单侧90°三角形出水堰，三角堰顶宽0.16m，深0.08m，每格沉淀池有110个三角堰，三角堰流量q0为：

Q1=0.0015/110=0.0000136m3/s

h′=0.7q02/5

式中： q0——每个三角堰流量（m3/s）；

h′——三角堰堰水深（m）。

计算得到h′=0.0079m。

三角堰后自由跌落0.10m，则出水堰水头损失为0.1079m

❼ 管道布置设计的要求有哪些

管道布置设计要求： 1）管道布置设计应符合工艺管道及仪表流程图要求； 2）管道布置应统筹规划,做 安全靠、经济合理、满足施工、操作、维修等面要求,并力求整齐美观； 3）确定进装置（单元）管道位与敷设式,应做内外协调； 4）厂区内全厂性管道敷设,应与厂区内装置（单元）、道路、建筑物.构筑物等协调,避免管道包围装置（单元）,减少管道与铁路、道路交叉； 5）管道应架空或缴设；确需要,埋或敷设管沟内； 6）管道宜集排布置.管道应敷设管架或管墩； 7）管架、管墩布置管道,宜使管架或管墩所受垂直荷载、水平荷载均衡； 8）全厂性管架或管墩（包括穿越涵洞）应留1O ％－3O％裕量,并考虑其荷重.装置主管廊管架宜留10％－20％裕量,并考虑其荷重； 9）输送介质距离、角度、高差等特殊要求管道及直径管道布置,应符合设备布置设计要求； 10）管道布置应妨碍设备、机泵及其内部构件安装、检修消防车辆通行； 11）管道布置应使管道系统具必要柔性.保证管道柔性及管道设备、机泵管口作用力力矩超允许值惰况,应使管道短,组件少； 12）．应管道规划同考虑其支承点设置.宜利用管道自形状达自行补偿； 13）管道布置宜做步步高或步步低,减少气袋或液袋.避免应根据操作、检修要求设置放空、放净.管道布置应减少盲肠； 14）气液两相流管道由路两路或路,管道布置应考虑称性或满足管道及仪表流程图要求