中国核工业二三建设有限公司秦山分公司 浙江省嘉兴市 314300
摘要：本文主要介绍了工程项目中起排气功能的小管（管径小于或等于2寸，安全级别为3级或无级）的布置设计方法和排气阀的工作原理、分类等，并通过举例的方式详细介绍了排气管线布置的原则、要点和注意事项等。
关键词：小管；排气阀；布置设计
前言：
工程中，部分现场设计的起排气功能的小管径的管缺少布置图，给现场施工图设计造成了一定影响。为了保证设计质量，减少设计事故，本文主要根据本人多年来的设计经验论述了这类管道的布置设计方法及注意要点，并希望能给后续类似管线的设计提供一些参考和借鉴。
1.排气管道工作原理
当输送液体介质的管道中存在气体时，气体会顺着管道向高处上升，最终聚积在系统的最高点，转弯处或是管道末端。如这些气体不能及时排走会造成管道水头损失加大，使管道内压力上升，从而给管道运行埋下安全隐患。因而在这些地方需要设置一些排气管道，保证管道输送的安全性。
1.1排气管道的分类
排气管道按阀门控制分类，可分为自动排气管道、手动排气管道和电动排气管道等；按阀门开启关闭状况可分为：始终开启，间歇开启和一次性开启三种排气管道。
管道中的阀门主要有自动排气阀，截止阀，闸阀等。小管设计中常见为截止阀。
1.1.1始终开启排气管道
这种管道输送液体介质时，要求管道中的压力保持平稳，这样既能保证管道输送的通畅，同时也能保证管道附件（如阀门）的安全。
1.1.2间歇开启排气管道
这类管道的功能主要用于管道初期运行，或是停止运行后再启动时候用于快速排除管道或是设备内的气体。
1.1.3一次性开启排气管道
此类排气管线的作用主要为管道试压或是初次启动时候排除管道内积压的气体，用完后一般管道末端会用管帽堵死。工程管道中基本各个系统中都存在此类排气管线。
2.管道布置设计
管道布置设计包括管线及其附件的布置、阀门布置、管道支架布置等内容。由于管道系统和土建空间及其它因素复杂多变，所以设计时基本的管线布置都应该满足系统功能要求、便于安装和检修、布置安全合理以及经济美观等。
2.1管线布置原则
2.1.1满足系统功能要求
设计排气管线时，排气点应选择在管子或是设备标高最高的地方，在高处布置排气点有利于气泡的排出；或是管子局部拐弯较近处，因为管道局部拐弯改变了水流的方向也阻截了气体的流动，容易形成气阻。排气管线应尽量短而直的竖直向上布置，以利于气体排放。
2.1.2便于安装和检修要求
为了便于管道的施工和运行后的检修方便，布置管线时管线之间、管线与土建、钢结构、设备等之间的距离必须满足操作空间要求，此外还应满足支架布置所需的空间。确实空间有限时可适当灵活调整，但是要保证管道焊接时的操作和架设支架所需的空间。
2.2管线布置设计步骤
管线设计步骤主要按以下步骤进行：收集设计输入条件和资料→分析管线功能→按照设计原则初步布置管线走向→详细设计等。
2.2.1设计输入条件和资料
设计输入条件和资料主要包含流程图、管线清单、阀门图纸、土建图纸、综合布置图或管道布置图等。
2.2.2分析管线功能
在具备上游文件的前提下，对设计的管线功能应加以分析。
2.2.3初步布置管道走向
在分析完管道功能后，就应该开始按照布置原则和管线功能结合其它相关资料进行布置，并考虑管道部件及阀门支架等因素的影响。
2.2.4 详细布置
管道初步走向和布置确定后，就应该对管线的具体尺寸进行详细设计，并且应该结合综合布置图避开其它专业的管线等。还需确定支架生根位置、形式，管件尺寸等。
3.排气管道布置设计实例
本次设计以1ASG0691-3/4”为例，介绍排气功能管线的设计。
3.1管线布置的设计输入条件和资料
管线1ASG0691-3/4”所需上游文件有：
1、流程图为QF117ASG502B30745DD；
2、管线清单为0706XASGXTS21；
3、布置图为QF1WX111504B30743DD和QF1WX111505B30743DD；
4、土建模板图为QF1LXF11002B30842SD；
5、大管ISO图QF1W0515009B40743SD。
3.2管线的布置设计
3.2.1分析管线功能
由流程图可知管线1ASG0691-3/4”为排气管线（如图5所示）的主要功能是用于在泵启动前排出积累在管道中的气体。
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由此可知管线1ASG0691-3/4”有两种设计方案。
方案1、按布置图设计，如图7，管线从1ASG001-6”上方引出，然后再将阀门降至标高-200mm；该方案优点是管线与主管有一定距离，阀门位置较低，便于检修维护和操作；缺点是管线较长，需设置支架，但是此处并没有较好的支架生根点，管线出口标高低于主管，排气时可能有部分水流出，但该处并没有地漏。另外管线并未处在墙边或是角落里，对人员通行有一定影响。
方案2、直接从管线1ASG001-6”上方引出一段短管，阀门和管线竖直布置在1ASG001-6”上，如图8所示。该方案优点是管线短而直，便于气体快速排出，管线较短，无需设置支架，由于垂直与主管设计，减少占用主管以下空间。缺点是阀门位置较高，操作维修不便。此外阀门上方可能会积液，对阀门不利。
出于对上面两种方案的优缺点比较，方案1中的支架生根缺点比较突出，故设计中采用了方案2。
3.2.3 管线详细设计
根据管道的管线等级，选定管件。由于管线较短，无需设计支架。并通过核实布置图该管线附近没有其余管线和该管线碰撞。
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图8管线1ASG0691-3/4”竖直布置
3.3实例小结
由以上例子可知，在布置排气管线时候，往往有多种方案可以选择，要根据具体情况分析，如本例子我们选择了方案2，主要是因为方案1有支架无法生根的主要缺点，此外该管线附近还有地漏，且是靠墙布置，选择方案2，以上缺点都能得到解决，因此该类管线布置时应在紧扣布置原则的情况下可以根据具体情况灵活选择。
4.结束语
以上主要介绍了工程小管径起排气功能管线布置设计的一些主要原则、注意事项及方法等。通过一个实例并结合本人的实际工作经验加以论述和分析，希望本文总结的一些设计要点和方法能对后续项目起排气功能小管的布置设计起到一定的借鉴和参考作用。
参考文献：
[1]中国兵器企业管理协会《ASME B31.3-2004》工艺管道(中文版)
[2]核工业第二研究设计院 主编 岭澳核电站二期工程 《EM4.2安装技术要求直径小于等于2英寸的管道及支吊架的现场制造和安装》
[3]徐至钧 主编 《管道工程设计与施工手册》 中国石化出版社
[4]动力管道设计手册编写组 编 《动力管道设计手册》机械工业出版社
论文作者:樊阳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年2期
论文发表时间:2019/5/14
标签：管线论文; 管道论文; 阀门论文; 支架论文; 功能论文; 方案论文; 气体论文; 《建筑学研究前沿》2019年2期论文;