不銹鋼管道口徑的確定工作,有的設計單位由工藝專業負責,有的設計單位由管道專業負責,無論如何分工,不(bu)銹鋼管道(dao)口徑大小的確定是管道設計的首要任務之一。


1. 管徑的(de)經(jing)濟性最優原則


  管徑應根據流體的(de)流量、性質、流速及管道允許的(de)壓力損(sun)失等確定(ding)。對大直徑厚壁合金(jin)鋼(gang)等管道管徑的(de)確定(ding),應進行建設費用(yong)和運行費用(yong)方面的(de)經濟比較。


  管徑選擇對裝置的經濟效果十分重要,隨著管徑的增大,不僅增大了管壁厚度和管子重量,還增大了閥門和不銹鋼管件的尺寸,增加了保溫材料的用量,因此在計算管徑時,在允許壓力降的前提下應盡量選用較高的流速,以減小管徑。但是,隨著流速的增高,管內摩擦阻力也加大,增加了壓縮機和泵的功率消耗及操作費用。因此,需在建設投資和操作費用之間尋找最佳結合點,即以總成本最低來求得經濟管徑。


2. 滿足壓力降要求原(yuan)則


  管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)壓(ya)(ya)力降計(ji)算是按閥門全開的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)計(ji)算的(de)(de)(de),管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力降必須小于允許(xu)(xu)壓(ya)(ya)力降,否則工(gong)藝所(suo)需最(zui)大(da)流(liu)(liu)(liu)量將(jiang)低于所(suo)需值(zhi)。允許(xu)(xu)壓(ya)(ya)力降較(jiao)小的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao),應(ying)(ying)選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)較(jiao)低的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su),允許(xu)(xu)壓(ya)(ya)力降較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)可選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)較(jiao)高的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)。對于同(tong)(tong)(tong)一介(jie)質(zhi)在不(bu)同(tong)(tong)(tong)管(guan)(guan)徑的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia),流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)雖相(xiang)(xiang)等,管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)壓(ya)(ya)力降卻相(xiang)(xiang)差很大(da)。在計(ji)算管(guan)(guan)徑時,允許(xu)(xu)壓(ya)(ya)力降相(xiang)(xiang)同(tong)(tong)(tong),管(guan)(guan)徑不(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)應(ying)(ying)選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)不(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su),小管(guan)(guan)徑選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)較(jiao)低流(liu)(liu)(liu)速(su)(su),大(da)管(guan)(guan)徑選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)較(jiao)高流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)。黏(nian)(nian)度較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)體,管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)壓(ya)(ya)力降較(jiao)大(da),應(ying)(ying)選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)較(jiao)低的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su),黏(nian)(nian)度較(jiao)小的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)體管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)壓(ya)(ya)力降較(jiao)小,應(ying)(ying)選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)較(jiao)高的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)。


3. 工藝控制要求(qiu)原則(ze)


  一般調節(jie)閥(fa)壓(ya)力降應占(zhan)整(zheng)個控(kong)(kong)制(zhi)系(xi)統(tong)總壓(ya)力降的30%左右,在流量(liang)比較平穩的管道系(xi)統(tong)中,可取調節(jie)閥(fa)壓(ya)力降占(zhan)系(xi)統(tong)總壓(ya)力降的20%。如果(guo)調節(jie)閥(fa)壓(ya)力降很小,為了改變流量(liang),調節(jie)閥(fa)閥(fa)桿行程(cheng)需(xu)變化很大的比例(li),當要控(kong)(kong)制(zhi)低(di)流量(liang)時,調節(jie)閥(fa)將幾(ji)乎關閉,這樣(yang)就(jiu)使(shi)得流量(liang)控(kong)(kong)制(zhi)變得困難。


4. 限制管壁磨損原則(ze)


  在(zai)大多數情況下,金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)耐腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性能(neng)主要依靠其(qi)接觸(chu)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)介(jie)質(zhi)表面的(de)(de)(de)(de)一(yi)層保護(hu)膜,管(guan)(guan)(guan)內(nei)介(jie)質(zhi)流(liu)速過高會損壞保護(hu)膜,引(yin)起(qi)管(guan)(guan)(guan)道沖(chong)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)和磨損,最終將(jiang)縮短管(guan)(guan)(guan)道的(de)(de)(de)(de)預期使(shi)用壽命。例如(ru),當銅鎳合金(jin)管(guan)(guan)(guan)內(nei)為(wei)海水介(jie)質(zhi)時(shi),允許的(de)(de)(de)(de)流(liu)速為(wei)1.5~3m/s,當流(liu)速達到45m/s時(shi),其(qi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)速率將(jiang)是(shi)不允許的(de)(de)(de)(de)。工藝(系統)工程師在(zai)進行管(guan)(guan)(guan)道工藝計(ji)算時(shi),應該注意在(zai)下列條件(jian)下會使(shi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)速率加(jia)快,必須采取(qu)限制流(liu)速的(de)(de)(de)(de)措施:①. 腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)介(jie)質(zhi)會引(yin)起(qi)管(guan)(guan)(guan)壁脆弱。②. 軟金(jin)屬(如(ru)鉛(qian)或(huo)銅)。③. 工藝介(jie)質(zhi)中(zhong)存在(zai)有磨損性的(de)(de)(de)(de)固體顆粒。④. 帶有大量不銹鋼管(guan)(guan)(guan)件(jian)的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)道將(jiang)導致高的(de)(de)(de)(de)湍流(liu)。


  如果遇(yu)到此類問題(ti),當沒(mei)有資料數(shu)據,又(you)無法解決(jue)懷疑的(de)(de)腐蝕(shi)問題(ti)時,應該采(cai)取(qu)限制流速(su)(su)(su)的(de)(de)辦(ban)法,建議液(ye)體最大流速(su)(su)(su)為2m/s。部分腐蝕(shi)介質的(de)(de)最大流速(su)(su)(su)見表3.2.1。


表 2.1.jpg


5. 滿足介質(zhi)安全輸送的規定


  特殊介質的(de)流(liu)(liu)速還應(ying)(ying)符(fu)(fu)合相應(ying)(ying)的(de)國家標準(zhun)。氧氣(qi)流(liu)(liu)速應(ying)(ying)符(fu)(fu)合GB 50030《氧氣(qi)站設計(ji)規范》,氫氣(qi)流(liu)(liu)速應(ying)(ying)符(fu)(fu)合GB50177《氫氣(qi)站設計(ji)規范》,乙炔流(liu)(liu)速應(ying)(ying)符(fu)(fu)合GB 50031《乙炔站設計(ji)規范》。部(bu)分流(liu)(liu)體的(de)最大流(liu)(liu)速可參見(jian)表3.2.2。


表 2.2.jpg


注:本表摘(zhai)自《化學工程手冊》。氫氣和氧(yang)氣的具(ju)體流(liu)速(su)應根據壓力和管道(dao)材質按有關規(gui)范及(ji)標準(zhun)做調整。


6. 滿(man)足噪聲(sheng)控制(zhi)要求


  管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)系統(tong)(tong)在(zai)高(gao)流(liu)(liu)速、節(jie)流(liu)(liu)、氣穴(xue)、湍流(liu)(liu)等情況下都會產生噪(zao)聲(sheng)。工(gong)藝(yi)(系統(tong)(tong))工(gong)程師應確(que)定合適的(de)(de)(de)流(liu)(liu)速,對(dui)(dui)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)閥門(men)(包括控制閥)、特殊管(guan)(guan)(guan)(guan)件(如噴(pen)射器等)和由于管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)中(zhong)(zhong)物料流(liu)(liu)向突變(bian)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)系統(tong)(tong)以及火炬管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)系統(tong)(tong)、安全閥放空管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)系統(tong)(tong)等,在(zai)工(gong)作(zuo)時由于高(gao)流(liu)(liu)速湍流(liu)(liu)引起的(de)(de)(de)高(gao)噪(zao)聲(sheng)進(jin)行控制。流(liu)(liu)體在(zai)閥門(men)或(huo)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)內(nei)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)速越(yue)快(kuai),噪(zao)聲(sheng)也(ye)越(yue)高(gao),降(jiang)低(di)(di)流(liu)(liu)速可減小噪(zao)聲(sheng)。在(zai)無氣穴(xue)的(de)(de)(de)情況下,流(liu)(liu)速增加(jia)1倍,噪(zao)聲(sheng)增加(jia)18dB。對(dui)(dui)噪(zao)聲(sheng)限(xian)制較(jiao)嚴(yan)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao),需(xu)對(dui)(dui)流(liu)(liu)速加(jia)以限(xian)制,一(yi)般采用(yong)擴大管(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)的(de)(de)(de)方(fang)法來降(jiang)低(di)(di)流(liu)(liu)速。對(dui)(dui)于截面與流(liu)(liu)向急劇變(bian)化的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)段,其流(liu)(liu)速還應進(jin)一(yi)步降(jiang)低(di)(di)。在(zai)實際(ji)使用(yong)中(zhong)(zhong),不同的(de)(de)(de)環境對(dui)(dui)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)噪(zao)聲(sheng)有不同的(de)(de)(de)要求(qiu),但氣流(liu)(liu)輸(shu)送情況不受此限(xian)制,因為氣流(liu)(liu)中(zhong)(zhong)固體顆粒(li)與管(guan)(guan)(guan)(guan)壁的(de)(de)(de)摩擦將大大增加(jia)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)噪(zao)聲(sheng)。管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)內(nei)流(liu)(liu)速的(de)(de)(de)限(xian)制值(zhi)見表3.2.3。


  當無法用降低流速的辦法控(kong)制(zhi)噪聲(sheng)時(shi),可查閱有關噪聲(sheng)控(kong)制(zhi)設計規范,如(ru)HG/T20570.10-1995《工藝系(xi)統(tong)專業噪聲(sheng)控(kong)制(zhi)設計》,用其他(ta)方法控(kong)制(zhi)管道系(xi)統(tong)噪聲(sheng)。


表 2.3.jpg


7. 符合(he)管材的標準(zhun)規(gui)格(ge)


  公(gong)制和英制管(guan)道(dao)(dao)具有不同的(de)外(wai)徑(jing)(jing)及壁厚系列。常用公(gong)稱(cheng)直徑(jing)(jing)的(de)管(guan)道(dao)(dao)外(wai)徑(jing)(jing)見本書有關章節(jie)。除另有規(gui)定(ding)或采(cai)取有效措施外(wai)容易(yi)堵塞的(de)液體不宜(yi)采(cai)用公(gong)稱(cheng)直徑(jing)(jing)小于25mm的(de)不銹鋼管(guan)道(dao)(dao)。




聯系方式.jpg