不銹鋼裝置設(shè)備布置及配管設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)是對(duì)不銹鋼管廊、塔、立式容器、反應(yīng)器、不銹鋼換熱器、再沸器、空冷器、加熱爐、臥式容器、儲(chǔ)罐（組）、泵、壓縮機(jī)、建筑物、構(gòu)筑物、平臺(tái)、梯子、道路等的布置及其配管設(shè)計(jì)。

一、安全性

 ①. 工程建設(shè)時(shí)可以安全和方便地施工。

 ②. 運(yùn)行時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，沒(méi)有或者少有跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，不至于造成裝置短生產(chǎn)周期的停車或頻繁停車；操作和維護(hù)風(fēng)險(xiǎn)小，安全系數(shù)大，不至于因失效而產(chǎn)生重大事故。

    設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)可能發(fā)生的安全問(wèn)題做出正確評(píng)價(jià)，在裝置設(shè)備布置及其配管設(shè)計(jì)時(shí)給予充分考慮，降低事故發(fā)生的概率。安全問(wèn)題涉及人的生命，是最重要的因素，應(yīng)該把安全問(wèn)題放在設(shè)計(jì)的首要位置。設(shè)計(jì)部門的設(shè)計(jì)裝備、設(shè)計(jì)環(huán)境、設(shè)計(jì)管理水平、設(shè)計(jì)質(zhì)量控制水平、設(shè)計(jì)手段以及設(shè)計(jì)人員的責(zé)任心、技術(shù)水平、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)等無(wú)不對(duì)不銹鋼工業(yè)管道的安全性產(chǎn)生影響。一個(gè)良好的設(shè)計(jì)單位，應(yīng)是在上述各個(gè)方面做得都是比較好的。影響管道設(shè)計(jì)安全性的因素是多環(huán)節(jié)、多方位的，每個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都將危及其安全性，因此，保證工藝裝置布置及配管設(shè)計(jì)的安全性要全方位進(jìn)行。

工程應(yīng)用：設(shè)備布置設(shè)計(jì)錯(cuò)誤引起的不安全施工

   某石化裝置設(shè)備布置設(shè)計(jì)時(shí)，由于設(shè)計(jì)考慮不周，某立式設(shè)備的吊裝通道被阻擋，造成一立式設(shè)備無(wú)法用吊車吊裝，后來(lái)只能用直升機(jī)吊裝，造成施工建設(shè)時(shí)的不安全，這種吊裝也是非常不經(jīng)濟(jì)的。

工程應(yīng)用：放空排凈的不合理位置

   某煉油裝置項(xiàng)目，在管廊上放空排凈設(shè)計(jì)時(shí)，沒(méi)有集中布置，并把放空排凈布置在了不銹鋼管廊的里面，由于管廊層高較低，施工人員進(jìn)行放空排凈時(shí)既不安全又不方便。

工程應(yīng)用：配管設(shè)計(jì)柔性不合格引起的泄漏

  某裝置因不銹鋼配管設(shè)計(jì)柔性不合格引起的流體介質(zhì)泄漏的事故。如圖1.4（a）所示，長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，造成設(shè)備與管子接口位置泄漏。修改為圖1.4（b）所示的方案，增加了自然補(bǔ)償彎，可以正常運(yùn)行了。

工程應(yīng)用：流體分配不均的不合理設(shè)計(jì)

   圖1.5（a）所示為流體分配不均引起的配管設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，流體流量一般是滿足泵A、泵B需要的，當(dāng)液位低或系統(tǒng)壓力高的時(shí)候，只有阻力小的那一邊可以起作用，另一臺(tái)泵阻力大，等于半廢狀態(tài)。修改為圖1.5（b）所示配管時(shí)，可避免流體分配不均的問(wèn)題，如果管道比較長(zhǎng)，還需要考慮管道熱脹冷縮時(shí)的柔性設(shè)計(jì)。

二、滿足工藝

 ①. 滿足工藝要求是工藝裝置布置及不銹鋼配管設(shè)計(jì)的最基本要求。

 ②. 工藝流程的開(kāi)發(fā)來(lái)源于工廠的技術(shù)革新或研究單位的新技術(shù)開(kāi)發(fā)。現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)的工藝流程大都由工藝過(guò)程的專利擁有者提供工藝包，包括工藝設(shè)計(jì)的物料平衡、熱平衡、主要工藝設(shè)備的計(jì)算和工藝流程圖，而工藝流程擁有者常是科研單位和這一產(chǎn)品的已有生產(chǎn)廠，或者兩者的結(jié)合。近年來(lái)的大型工程設(shè)計(jì)已開(kāi)始向這方向發(fā)展，購(gòu)買工藝包，然后根據(jù)工藝包進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，這對(duì)保證工藝流程的先進(jìn)性和可靠性有極大意義。

 ③. 用于工藝流程的設(shè)計(jì)圖紙有三種：方框圖BFD，主要是對(duì)整個(gè)流程有個(gè)大致的了解；工藝流程圖PFD，主要是針對(duì)各個(gè)工藝的主要設(shè)備和管道畫(huà)出的圖，是對(duì)BFD的進(jìn)一步細(xì)化；管道及儀表流程圖PID，是針對(duì)某一設(shè)備或者主要管道，加上儀表和控制系統(tǒng)畫(huà)出的圖，是對(duì)PFD的進(jìn)一步細(xì)化。

   工藝裝置布置及配管設(shè)計(jì)需要參考的工藝流程圖，一般指工藝流程圖PFD和管道及儀表流程圖PID。

三、經(jīng)濟(jì)性

  經(jīng)濟(jì)性是指一次投資費(fèi)用和操作維護(hù)費(fèi)用的綜合指數(shù)低。一般情況下，如果一次投資較高，其可靠性好，操作、維護(hù)費(fèi)用低。借助計(jì)算機(jī)分析可以取最優(yōu)化的組合。在設(shè)計(jì)中，要力爭(zhēng)做到管系中各元件具有相同的強(qiáng)度和壽命。

  減少裝置的占地面積也是降低基建投資的一個(gè)有效手段，而減少占地面積又往往與操作、維護(hù)、消防以及其他技術(shù)需求一定的空間相矛盾，良好的設(shè)計(jì)應(yīng)是二者的優(yōu)化組合。

四、人性化

  人性化設(shè)計(jì)是在滿足配管設(shè)計(jì)基本技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，使設(shè)計(jì)與人體相適應(yīng)，減少人的不適應(yīng)性和負(fù)擔(dān)，使人與工廠配管系統(tǒng)結(jié)合更加優(yōu)化，使配管更加適合施工人員、運(yùn)行人員及檢修人員的要求。人性化設(shè)計(jì)重視作業(yè)人員的生理、心理特性，為作業(yè)人員構(gòu)建安全、舒適和高效的操作環(huán)境，使作業(yè)人員的操作簡(jiǎn)便省力、迅速準(zhǔn)確、安全舒適，充分發(fā)揮效能，提高整個(gè)系統(tǒng)的效益和質(zhì)量。工藝裝置布置及配管設(shè)計(jì)的人性化設(shè)計(jì)一般包含：作業(yè)空間人性化設(shè)計(jì)；作業(yè)強(qiáng)度人性化設(shè)計(jì)；作業(yè)安全人性化設(shè)計(jì)。

工程應(yīng)用：人性化配管設(shè)計(jì)的優(yōu)化

  良好的作業(yè)強(qiáng)度人性化設(shè)計(jì)，可以減少運(yùn)行、檢修、維護(hù)作業(yè)人員的工作強(qiáng)度，提高作業(yè)人員的工作效率。例如，某工程項(xiàng)目需要在常年寒冷地區(qū)布置儲(chǔ)罐，如果建成后儲(chǔ)罐頂部的閥門需要經(jīng)常手動(dòng)操作。圖1.6（a）所示方案的設(shè)計(jì)，作業(yè)人員需要在寒冷的環(huán)境下反復(fù)爬直梯到罐頂部，去操作罐頂閥門；而圖1.6（b）所示方案的設(shè)計(jì)，作業(yè)人員通過(guò)斜爬梯到罐頂聯(lián)合平臺(tái)就可以一次性完成罐頂部所有閥門的操作；在寒冷環(huán)境下，斜爬梯更舒適和安全，更具有人性化，而罐頂聯(lián)合平臺(tái)也避免了作業(yè)人員反復(fù)爬梯子的工作，因此，圖1.6（b）所示方案的設(shè)計(jì)更好。

五、模塊化

  進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、系列化設(shè)計(jì)可有效地減少設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝投入的人力和物力，同時(shí)給維護(hù)、檢修、更換帶來(lái)方便。設(shè)計(jì)、制造、安裝和生產(chǎn)上越來(lái)越多地采用和等效采用國(guó)外的一些先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

 工程應(yīng)用：模塊化設(shè)計(jì)

  圖1.7所示為某裝置的模塊化設(shè)計(jì)分塊示意圖，這個(gè)裝置有11個(gè)模塊，整個(gè)項(xiàng)目有5套這樣的裝置，配管設(shè)計(jì)時(shí)，僅需完成這一套裝置的模塊化設(shè)計(jì)，其他同樣的裝置，只需拷貝就可以。模塊化設(shè)計(jì)時(shí)，先將裝置進(jìn)行模塊化功能分塊，有一些模塊內(nèi)的配管設(shè)計(jì)完全相同，可實(shí)現(xiàn)模塊的批量設(shè)計(jì)、模塊批量預(yù)制、采購(gòu)和施工。便捷模塊化設(shè)計(jì)有助于加快設(shè)計(jì)進(jìn)度、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、提高施工進(jìn)度。

六、美觀

  進(jìn)入石油化工生產(chǎn)裝置，給人最直觀的感覺(jué)就是不銹鋼管道的布置和設(shè)備平面布置，層次分明、美觀的工業(yè)管道布置是反映設(shè)計(jì)水準(zhǔn)高低的一個(gè)很重要的指標(biāo)。

 工程應(yīng)用：某裝置不美觀的配管設(shè)計(jì)

 某項(xiàng)目施工結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)整體配管設(shè)計(jì)比較紊亂，不美觀，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

   ①. 塔、罐、容器等設(shè)備布置時(shí)，設(shè)備沒(méi)有中心或者切線對(duì)齊；

   ②. 進(jìn)出管廊的管子沒(méi)有成排對(duì)齊布置；

   ③. 成對(duì)連接設(shè)備的配管沒(méi)有對(duì)稱或相同走向布置；

   ④. 成排的泵、壓縮機(jī)、換熱器、塔等設(shè)備的同樣設(shè)計(jì)內(nèi)容，配管布置風(fēng)格卻不一致，有很多種配管走向。