（二）管道的连接
管路的连接包括管道与管道的连接、管道与各种管件、阀件及设备接口等处的连接。目前比较普遍采用的有：法兰连接、螺纹连接、焊接及填料式连接。
1.法兰连接
这是一种可拆式的连接。法兰连接通常也叫法兰盘连接或管接盘连接。适用于大管径密封性要求高的管子连接，特别是在管路易堵塞处和弯头处应采用法兰连接。它由法兰盘、垫片、螺栓和螺母等零件组成。法兰盘与管道是固定在一起的。法兰与管道的固定方法很多，常见的有以下几种：
（1）整体式法兰。管道与法兰盘是连成一体的，常用于铸造管路中（如铸铁管等）以及铸造的机器设备接口和阀门的法兰等。在腐蚀性强的介质中可采用铸造不锈钢或其他铸造合金及有色金属铸造整体法兰。
（2）搭焊式法兰。管道与法兰盘的固定是采用搭接焊接的，搭接法兰习惯又叫平焊法兰。
（3）对焊法兰。通常又叫高颈法兰，它的根部有一较厚的过渡区，这对法兰的强度和刚度有很大的好处，改善了法兰的受力情况。
（4）松套法兰。它又叫活套法兰。法兰盘与管道不直接固定。在钢管道上，是在管端焊一个钢环，法兰压紧钢环使之固定。
（5）螺纹法兰。这种法兰与管道的固定是可拆的结构。法兰盘的内孔有内螺纹，而在管端车制相同的外螺纹，它们是利用螺纹的配合来固定的。
法兰连接主要依靠两个法兰盘压紧密封材料来达到密封的。法兰的压紧力是靠法兰连接的螺栓来达到的。
2.螺纹连接
管路中螺纹连接大多用于自来水管路、一般生活用水管路和机器润滑油管路中。管路的这种连接方法可以拆卸、但没有法兰连接那样方便，密封可靠性也较低。因此，使用压力和使用温度不宜过高。螺纹连接的管材大多采用水、煤气管。
3.焊接连接
这是一种不可拆的连接结构，它是用焊接的方法将管道和各管件、阀门直接连成一体的。这种连接密封非常可靠，结构简单，便于安装，但给清洗检修工作带来不便。焊缝焊接质量的好坏，将直接影响连接强度和密封质量。可用X光拍片和试压方法检查。
4.其他连接
除上述常见的三种连接外，还有承插式连接、填料涵式连接、简便快接式连接等。
（三）管道符号
管道符号包括管道中流体介质的代号，管道连接符号和管件符号等，其表示方法分别见表2-28、表2-29、表2-30。
四、管路布置设计
管路布置设计又称配管设计，是施工图设计阶段的主要内容之一。食品工厂工艺设计是以车间工艺设计为主，因此，本部分内容以车间管路布置设计为中心内容。
（一）设计依据
（1）工艺流程图。
（2）车间平面布置图和立面布置图。
（3）设备布置图，并标明流体进出口位置及管径。
（4）工艺计算资料，包括物料计算、热量计算和管路计算。
（5）工厂所在地地质资料，主要包括地下水水质和冻结深度等。
（6）工厂所在地气候条件。
（7）厂房建筑结构。
（8）其他（如水源、锅炉蒸汽压力和水压力等）和有关配管规范等。
（二）车间管路布置设计的任务和原则
1.车间管路布置设计的任务
车间管路布置设计的任务是用管路把由车间布置固定下来的设备连接起来，使之形成一条完整连贯的生产工艺流程。因此要求确定各个设备的管口方位和各个管段（包括阀件、管件和仪表）在空间的具体位置以及它们的安装、连接和支撑方式等。车间内布置的设备是单独、孤立的单体设备，只有通过工业管路的连接，才能满足生产设备对物料的供需要求，组成完整连贯的生产工艺流程。因此，工业管路是生产工艺流程中不可分割的组成部分，也是车间设计中的重要内容之一。在进行车间设备布置设计时，要考虑管道安装的要求和原则。在进行车间管路布置设计时，为了满足管道安装的要求，对设备布置有时需要进行适当的调整，特别是要确定设备安装的管口方位。
车间管道布置合理、正确，管道运转就顺利通畅，设备运转也就顺畅，就能使整个车间或工段，甚至整个工厂的生产操作卓有成效。因此，在车间布置设计时，设备布置与管路布置是相辅相成，组成一个工艺流程的生产整体。
管路布置设计除了把设备与设备之间连接起来外，有些管道输送的介质有腐蚀性，有的容易沉积堵塞管道，有的含有有害气体，有的有冷凝液体产生。为了保证生产流程的通畅顺利，在管道的布置和安装设计中，要考虑和满足一定的特殊技术要求。因此，管道布置设计是一项比较繁杂的设计任务，有的设计单位专门设立管道工程设计室（组），简称配管专业。一般中小单位，由工艺设计人员完成。
2.车间管路布置设计的原则
正确的设计和敷设管道，可以减少基建投资、节约管材以及保证正常生产。管路设计安装合理，会使车间布置整齐美观，操作方便、易于设备的检修、甚至对生产的安全都起着极大的作用。要正确地设计管道，必须根据设备布置进行考虑。以下几条原则，供设计管路时参考。
（1）管路布置设计不仅影响工厂（车间）整齐美观，而且直接影响工艺操作，产品质量，甚至导致杂菌或噬菌体污染，也影响安装检修和经济合理性。因此，管道布置首先应满足生产需要和工艺设备的要求，便于安装、检修和操作管理。
（2）尽可能使管线最短、阀件最少。管道应平行敷设，尽量走直线，少拐弯，少交叉，必须避免管道在平面上迂回折返，立面上弯转扭曲等不合理布置。凡是高浓度介质尽可能采用重力自流转送，需要保持设备一定真空度的水腿等管线，尽可能保持垂直泻泄状态。
（3）车间内管道与住宅建筑不同，一般采用明线敷设，这样可以降低安装费用，检修安装方便，操作人员容易掌握管道的排列和操作。
（4）车间内工艺管道布置普遍采用沿墙、楼板底或柱子的成排安装法，使管线成排成行平行直走，并协调各条管道的标高和平面坐标位置，力争共架敷设，使其占空间小。尽量减少拐弯，避免挡光和门窗启闭，适当照顾美观。管与管间及管与墙间的距离，以能容纳活管接或法兰，以及进行检修为度。
（5）管架标高应不影响车辆和人行交通，管底或管架梁底距行车道路面高度要大于4-5m，人行道要大于2-2m，车间次要通道最小净空高度为2m，管廊下通道的净空要大于3-2m，有泵时要大于4m。
（6）分层布置时，大管径管道、热介质管道、气体管道、保温管道和无腐蚀性管道在上；小管径、液体、不保温、冷介质和有腐蚀性介质管道在下。引支管时，气体管从上方引出，液体管从下方引出。
（7）并列管路上的管件与阀门应错开安装。在焊接或螺纹连接的管道上应适当配置一些法兰或活管接，以便安装、拆卸检修。
（8）管路上的焊缝不应设在支架范围内，与支架距离不应小于管径，但至少不应小于200mm，管件两焊口之间的距离亦同。
（9）管径大的、常温的、支管少的、不常检修的和无腐蚀性介质的管道靠墙；管径小的，热力管道、常检修的支管多的和有腐蚀性介质管道靠外。
（10）管道穿过楼板、墙壁时，应预先留孔，过墙时，管外加套管。套管与管子的间隙应充满填料，管道穿过楼板时亦相同。穿过楼板或墙壁的管道，其法兰或焊口均不得位于楼板或墙壁之中。
（11）易堵塞管道在阀门前接上水管或压缩空气管。
（12）管道应避免经过电动机或配电板的上空，以及两者的邻近。
（13）输送腐蚀性介质管道的法兰不得位于通道上空；与其他介质管道并列时，应保持一定距离，且略低。
（14）阀门和仪表的安装高度应满足操作和检查的方便与安全。下列数据提供参考：阀门（球阀、闸阀及旋塞等）1-2m，安全阀2-2m，温度计1-5m，压力表1-6m。
（15）管道各支点间的距离是根据管子所受的弯曲应力来决定，并不影响所要求的坡度。
（16）室外架空管道的走向宜平行于厂区干道和建筑物。
（17）不锈钢管道不得与碳钢支架或管托梁长期直接接触，以免形成腐蚀核心。必须在管托上涂漆或衬以不锈钢板块予以隔离。输送冷流体（冷冻盐水等）管道与热流体（如蒸汽）管道应相互避开。
（18）一般的上下水管及废水管适用于埋地敷设，埋地管的安装深度应在冰冻线以下。
（19）真空管道避免采用球阀，因球阀的流体阻力大。
（20）长距离输送蒸汽的管道在一定距离处安装疏水器，以排除冷凝水。
（21）陶瓷管的脆性大，作为地下管线时，应埋设于离地面0-5m以下。
（三）车间管路布置设计的内容
车间管路布置设计主要通过管路布置图的设计来体现设计思想和设计原则，指导具体的管道安装工作。因此，车间管路布置设计的内容，也就是管道布置图的内容。
（1）管路布置图包括管路平面图、重点设备管路立面图和管路透视图。根据生产流程、设备布置、厂房建筑和设备制造图纸，先在图纸上绘出工业厂房、设备和构筑物，用细实线画出它们的外形和接口于正确的定位尺寸上，然后用实线画出管道和阀门。每根管道都应标注介质代号、管径、立面标高和平面定位尺寸以及流向。
管路上的管件和阀门、仪表的传感装置和控制点、管道支（吊）架和管沟内管架均应按规定的图例和符号在图纸上表示。
（2）管路支架及特殊管件制造图。
（3）施工说明书，管道材料表，包括管道的保温层、保温情况，油漆颜色及保温材料等。
（四）食品工厂车间管路布置的特点
食品工厂车间管道布置，除了必须遵守上述的设计原则外，还必须考虑到食品工厂对无菌要求的特殊性。如果对食品工厂按照一般化工厂管路的常规要求进行管道布置，将会给生产带来严重影响。造成重大损失。所以，对食品工厂车间管道布置的特殊要求，必须十分重视。尤其是乳品车间、发酵车间等，更应考虑到车间管道布置必须符合防止微生物污染的特殊需要。
1.选择恰当的管材和阀门
由于食品车间的管道所输送的介质具有一定的酸度和含有某些腐蚀性强的物质（如酸、碱等），管道和阀门容易受到腐蚀引起渗漏，造成污染。因此，选择恰当的管材和阀门是防止污染，保证正常生产的重要环节。
在食品车间配管中，除了上下水外，从卫生角度考虑，尽可能采用不锈钢和无缝钢管。
据统计，因阀的渗漏引起的污染所占的比例较大，需要引起重视。与罐、缸及设备直接连通的管道更应选用密封性较高的阀门。选用的阀门有截止阀、闸阀、球阀、蝶阀、针形阀和橡皮隔膜阀等。
截止阀主要用于上下水以及不直接与罐相连的蒸汽、空气和物料管道。当用在与罐直接相连的管道上时，必须采用高质量的其阀芯最好改用聚四氟乙烯垫圈。安装时尽可能将阀座一侧与罐相连，而阀杆一侧不与罐相连，以免阀杆处渗漏，将异物带入罐内造成污染。
球阀、蝶阀在现今食品工业上用的也不少，但要用聚四氟乙烯作为密封垫圈，以防止渗漏。
针形阀一般由不锈钢制成，适于小流量的调节，严密可靠，坚固耐用，一般用于取样、接种和补料口的管道上。
闸阀一般用于大口径的空气及蒸汽管道。
橡皮隔膜阀具有严密可靠，阀杆不与物料接触的优点，所以特别适用于食品工业。但所采用的橡皮隔膜阀应耐高温，一般由氯丁橡胶与天然胶的混合物制成。隔膜阀需定期检查和更换隔膜。另有一种三通橡皮隔膜阀，主要用于接种（如酸奶的生产）。
平旋止逆阀在食品车间的管道中使用较广泛。当设备某些部件发生故障时，能防止管道中的液体或气体发生倒流。
2.选择正确的管道连接
除上下水管可以用螺纹连接外，其余管道以焊接和法兰连接为宜。因螺纹连接由于管道受冷、热、震动等的影响，活接头的接口易松动，使密封面不能严密而造成渗漏。如在接种、输液时，因液体快速流动造成局部真空，在渗漏处将外界空气吸入，空气中的菌就被带入管路和罐中造成染菌。焊接的连接方法简单，而且密封可靠，所以空气灭菌系统、培养液灭菌系统和其他物料管道以焊接连接为好。需要经常拆卸检修处可以用管、法兰连接。
目前，对靠近罐、缸的管道，如补料管道、空气管道、油管等，均用弯管、焊接、法兰连接取代弯头、管接头、三通、四通、大小头等管件连接的方法，这样可以减少接头处渗漏染菌。
3.合理布置管道
食品生产车间的管道布置，除满足生产工艺流程要求外，还要考虑清洗和灭菌彻底的要求。因此，除了管道和阀门本身不漏外，还要考虑以下各点：
（1）尽量减少管道的数量和长度，一方面可节省投资，另一方面减少染菌机会。管道越短越好，安装要整齐美观。与罐、缸连接的管道有空气管、进料管、蒸汽管、水管、取样管、排气管等，将其中可以合并的管道合并后与罐、缸连接。例如有的工厂将空气管、进料管、出料管合为一条管与罐、缸连接，做到一管多用。
（2）要保证罐体和有关管道都能用蒸汽进行灭菌，即保证蒸汽能够达到所有灭菌的地方。对于某些蒸汽可能达不到的死角（如阀）要装设与大气相通的旁路（排汽口）。在灭菌操作时，将旁路阀门打开，使蒸汽畅流通过。对于接种、取样、补料等操作，管路要配置单独的灭菌系统，使能在罐、缸灭菌后或生产过程中可单独进行灭菌。其他设备的安装均可照此配置。
