一、管道設計應根據壓(ya)力、溫(wen)度、流體特性等工藝條件,并結(jie)合環境和各種荷載(zai)等條件進行。
二、設計(ji)壓力(li)的(de)確定應符(fu)合(he)下(xia)列規定∶
1. 一條管(guan)道及其每個組(zu)成(cheng)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)設計(ji)壓(ya)(ya)力,不應(ying)小(xiao)于運行中遇到的(de)(de)內壓(ya)(ya)或(huo)外壓(ya)(ya)與溫度(du)相偶合時(shi)最嚴重條件(jian)(jian)(jian)下(xia)的(de)(de)壓(ya)(ya)力。最嚴重條件(jian)(jian)(jian)應(ying)為(wei)強度(du)計(ji)算中管(guan)道組(zu)成(cheng)件(jian)(jian)(jian)需(xu)要最大厚度(du)及最高(gao)公稱壓(ya)(ya)力時(shi)的(de)(de)參數。但(dan)上述設計(ji)壓(ya)(ya)力不應(ying)包括本章中允許的(de)(de)非經常性壓(ya)(ya)力變動值。
2. 下列特殊條件的(de)管道(dao),其設計壓(ya)力(li)應與第3.1.2.1款比(bi)較,并應取兩者的(de)較大(da)值(zhi)。
a. 輸送制冷劑、液化(hua)烴類(lei)等氣化(hua)溫(wen)度(du)低的流體的管道(dao),設計(ji)壓力不應小于(yu)閥被關閉或流體不流動(dong)時在最高環境溫(wen)度(du)下氣化(hua)所(suo)能(neng)達到的最高壓力;
b. 離(li)心泵出(chu)口(kou)管道的設計(ji)壓(ya)力(li)不應(ying)小于吸入壓(ya)力(li)與揚程相應(ying)壓(ya)力(li)之(zhi)和
c. 沒有壓(ya)力(li)泄放(fang)裝(zhuang)置保(bao)護或(huo)與(yu)壓(ya)力(li)泄放(fang)裝(zhuang)置隔離的(de)(de)管(guan)道,設計壓(ya)力(li)不(bu)應低(di)于流體可達到的(de)(de)最大壓(ya)力(li)。
3. 真空管(guan)道(dao)應按受外(wai)壓設計(ji)(ji),當(dang)裝有安(an)全(quan)控(kong)制(zhi)裝置時,設計(ji)(ji)壓力應取1.25倍最大內外(wai)壓力差或0.1MPa兩者中的低(di)值;無安(an)全(quan)控(kong)制(zhi)裝置時,設計(ji)(ji)壓力應取0.1MPa。
4. 裝有泄壓(ya)(ya)裝置的管道的設計壓(ya)(ya)力不應小于泄壓(ya)(ya)裝置開啟的壓(ya)(ya)力。
三(san)、設計溫度的確定應符合下列(lie)規定∶
1. 管(guan)道(dao)(dao)的設(she)計(ji)溫(wen)(wen)度(du)應為管(guan)道(dao)(dao)在運行時,壓(ya)力(li)和溫(wen)(wen)度(du)相(xiang)偶合的最嚴重條件下的溫(wen)(wen)度(du)。對于(yu)0℃以下的管(guan)道(dao)(dao),應考(kao)慮(lv)流體及環境溫(wen)(wen)度(du)影響,設(she)計(ji)溫(wen)(wen)度(du)應取低(di)于(yu)或(huo)等于(yu)管(guan)道(dao)(dao)材料可(ke)達到的最低(di)溫(wen)(wen)度(du)。
2. 管(guan)(guan)道采(cai)用伴管(guan)(guan)或夾套加熱(re)(re)時,應以外(wai)加熱(re)(re)和管(guan)(guan)內流體溫(wen)度(du)(du)中較高的(de)溫(wen)度(du)(du)為(wei)設計溫(wen)度(du)(du)。
3. 無隔熱層的管道(dao)(dao)中,不同(tong)的管道(dao)(dao)組(zu)成件可具有不同(tong)的設計溫度,管道(dao)(dao)組(zu)成件的設計溫度應符(fu)合以下規(gui)定∶
a. 流體溫度(du)低于65℃時,管道組成件的設計溫度(du)可與流體溫度(du)相同
b. 流體溫(wen)度等于(yu)或大于(yu)65℃時(shi),除非按傳熱計(ji)算或試驗確定有較低(di)的平均壁溫(wen),管道組成件的設(she)計(ji)溫(wen)度不應(ying)低(di)于(yu)以(yi)下的值∶
閥門(men)、管子、突緣短節、焊接管件(jian)和厚(hou)度(du)與(yu)管子相(xiang)似的其(qi)他(ta)管道組成件(jian)∶為流體溫(wen)度(du)的95%;
法蘭(除松套法蘭外),包括在管(guan)件和(he)閥門(men)上的法蘭∶為流體溫度的90%;
松(song)套法蘭∶為(wei)(wei)流體(ti)溫度的85%;法蘭的緊固(gu)件∶為(wei)(wei)流體(ti)溫度的80%。
4. 外(wai)保溫(wen)管道的設計溫(wen)度應按(an)第3.1.3.1款和第3.1.3.2款確定(ding)。當另有計算、試驗或測定(ding)的結果(guo)時,可取(qu)其(qi)他(ta)溫(wen)度。
5. 內保溫(wen)管道(dao)的設計溫(wen)度,應根據傳熱(re)計算或試驗確定。
6. 對于非金屬(shu)材料(liao)襯里的(de)管道,設(she)計(ji)溫度(du)應(ying)取流體的(de)最(zui)高工作溫度(du)。當無外隔熱層時(shi),外層金屬(shu)的(de)設(she)計(ji)溫度(du)可通過(guo)傳熱計(ji)算、試驗決定(ding),或按第3.1.3.3款確定(ding)。
四、設計中應對(dui)以下環境影(ying)響采取有效(xiao)措施∶
1. 管道(dao)中的氣體或(huo)蒸氣被冷卻時(shi),應確定壓力(li)降低值。當管內產生真(zhen)空時(shi),管道(dao)應能承受在低溫下的外部壓力(li),或(huo)采取(qu)破(po)壞真(zhen)空的預防措施。
2. 管道(dao)組成(cheng)件應(ying)能(neng)承(cheng)受(shou)或消除因靜態流(liu)體受(shou)熱膨(peng)脹而增加(jia)的壓力,或采取(qu)預防(fang)措施。
3. 當管道溫度低于0℃時(shi),應防止切斷閥、控制閥、泄壓(ya)裝置和其(qi)他管道組成件的活(huo)動(dong)部(bu)件外(wai)表面結(jie)冰。
五(wu)、管道應能承受以下(xia)的動力荷載(zai)∶
1. 管道應能(neng)承(cheng)受外部或(huo)內部條件(jian)引起的水力沖擊(ji)(ji)、液體(ti)或(huo)固(gu)體(ti)的撞(zhuang)擊(ji)(ji)等的沖擊(ji)(ji)荷載。
2. 位于(yu)室外的地上管道應(ying)能承受風(feng)荷載。
3. 在(zai)地震(zhen)(zhen)(zhen)區的(de)管道應(ying)能承受地震(zhen)(zhen)(zhen)引起的(de)水(shui)平(ping)力(li),并應(ying)符(fu)合有關國家現(xian)行抗震(zhen)(zhen)(zhen)標準的(de)規定。
4. 管道的(de)布(bu)置和支(zhi)承設計應消除由于沖擊(ji)、壓力脈動、機器(qi)共振、風荷載等引起有害的(de)管道振動的(de)影響(xiang)。
5. 在(zai)管(guan)道布置和支架(jia)設計時,應能承受由于流體的減壓或(huo)排放時所產生的反(fan)作用(yong)力。
六、管道承受的靜荷(he)(he)載應包括固定荷(he)(he)載及活荷(he)(he)載
活荷(he)載(zai)(zai)應包括輸送流體(ti)重力(li)或試(shi)驗(yan)用的(de)(de)(de)流體(ti)重力(li)、寒冷地區的(de)(de)(de)冰、雪重力(li)及(ji)其他(ta)活動的(de)(de)(de)臨時荷(he)載(zai)(zai)等。固定(ding)荷(he)載(zai)(zai)應包括管道(dao)組成件、隔熱材料以及(ji)由管道(dao)支(zhi)承的(de)(de)(de)其他(ta)永久性荷(he)載(zai)(zai)。
七、設計中應分析(xi)以下熱膨脹或收縮的影響∶
1. 管道被約束或固定,因熱膨脹(zhang)或收(shou)縮而產生的作用(yong)力(li)和力(li)矩。
2. 管(guan)壁上溫(wen)度發生急劇的變化,或由于溫(wen)度分(fen)布不均勻而產(chan)生的管(guan)壁應力及(ji)荷載。
3. 兩種不(bu)同材料(liao)所組成的(de)復合或襯里(li)管(guan)(guan)道,因(yin)基層或復層熱膨脹(zhang)性能不(bu)同而產生的(de)荷(he)載及夾套管(guan)(guan)因(yin)內(nei)外管(guan)(guan)溫(wen)度差而產生的(de)荷(he)載。
八、設計(ji)中(zhong)應避免管(guan)道(dao)受(shou)壓(ya)力(li)循(xun)環荷(he)載、溫度循(xun)環荷(he)載以及其他循(xun)環交變荷(he)載所引起(qi)的疲(pi)勞破壞。
九、管(guan)道(dao)支(zhi)架和連(lian)接設備的位(wei)移應(ying)作為計算的條件(jian),包括(kuo)設備或支(zhi)架的熱膨脹、地(di)基(ji)下(xia)沉、潮水流動、風荷載等產(chan)生(sheng)的位(wei)移。
十、對于焊(han)接、熱處理、加工成形、彎曲、低溫操(cao)作以及易揮發性流體突然(ran)減壓而(er)產生的急冷作用等情況應(ying)保證材(cai)料(liao)韌(ren)性降低在(zai)允許的范圍內。
十一、當流體工作溫度低(di)于-191℃時,在選(xuan)擇管道材料包括隔熱材料時應(ying)按環境空氣會(hui)出現(xian)冷凝和氧氣濃縮的(de)因素,確定(ding)管外覆(fu)蓋層,或采(cai)取相(xiang)應(ying)的(de)措施。
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