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. 管徑的經濟性最(zui)優(you)原則


  管(guan)徑應(ying)根據流(liu)體(ti)的流(liu)量、性質(zhi)、流(liu)速(su)及管(guan)道(dao)允許的壓力損失等(deng)(deng)確(que)定。對(dui)大直徑厚壁合金鋼等(deng)(deng)管(guan)道(dao)管(guan)徑的確(que)定,應(ying)進行建設費用和運行費用方面的經濟比較(jiao)。


  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(jiang)要求原則


  管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)壓力(li)(li)降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)計算是按閥門全開的(de)(de)(de)情況下計算的(de)(de)(de),管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)(de)壓力(li)(li)降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)必須小(xiao)(xiao)于允許(xu)壓力(li)(li)降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang),否則工藝所需(xu)最(zui)大流(liu)(liu)(liu)量將低(di)(di)于所需(xu)值。允許(xu)壓力(li)(li)降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)較(jiao)小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao),應選用(yong)較(jiao)低(di)(di)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su),允許(xu)壓力(li)(li)降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)較(jiao)大的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)可選用(yong)較(jiao)高的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)。對于同(tong)一(yi)介質在不同(tong)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)徑的(de)(de)(de)情況下,流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)雖相(xiang)等,管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)壓力(li)(li)降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)卻相(xiang)差很大。在計算管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)徑時(shi),允許(xu)壓力(li)(li)降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)相(xiang)同(tong),管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)徑不同(tong)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)應選用(yong)不同(tong)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su),小(xiao)(xiao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)徑選用(yong)較(jiao)低(di)(di)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su),大管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)徑選用(yong)較(jiao)高流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)。黏度(du)較(jiao)大的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)體,管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)壓力(li)(li)降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)較(jiao)大,應選用(yong)較(jiao)低(di)(di)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su),黏度(du)較(jiao)小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)體管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)壓力(li)(li)降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)較(jiao)小(xiao)(xiao),應選用(yong)較(jiao)高的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)。


3. 工藝控制要求原則


  一般調(diao)節(jie)閥(fa)壓(ya)力降應占(zhan)整個控制(zhi)系(xi)統總壓(ya)力降的30%左右,在流量比(bi)較平(ping)穩的管道系(xi)統中,可取調(diao)節(jie)閥(fa)壓(ya)力降占(zhan)系(xi)統總壓(ya)力降的20%。如果調(diao)節(jie)閥(fa)壓(ya)力降很(hen)小,為了(le)改變(bian)流量,調(diao)節(jie)閥(fa)閥(fa)桿行程需變(bian)化很(hen)大(da)的比(bi)例(li),當(dang)要控制(zhi)低流量時(shi),調(diao)節(jie)閥(fa)將(jiang)幾(ji)乎關閉,這樣就使得(de)流量控制(zhi)變(bian)得(de)困難。


4. 限制管壁磨(mo)損原則


  在(zai)大多(duo)數情況下(xia),金屬的(de)耐腐蝕(shi)(shi)(shi)性能主要依靠其接觸腐蝕(shi)(shi)(shi)介質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)表(biao)面(mian)的(de)一層保護膜(mo),管內介質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)流速(su)過(guo)高會(hui)損(sun)壞保護膜(mo),引(yin)起管道沖蝕(shi)(shi)(shi)和磨損(sun),最終將(jiang)縮短(duan)管道的(de)預期使(shi)用壽命。例如(ru),當銅鎳合金管內為海水介質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)時(shi)(shi),允(yun)許的(de)流速(su)為1.5~3m/s,當流速(su)達(da)到(dao)45m/s時(shi)(shi),其腐蝕(shi)(shi)(shi)速(su)率將(jiang)是不(bu)允(yun)許的(de)。工藝(yi)(系統(tong))工程(cheng)師在(zai)進行管道工藝(yi)計(ji)算(suan)時(shi)(shi),應該注意在(zai)下(xia)列條件(jian)下(xia)會(hui)使(shi)腐蝕(shi)(shi)(shi)速(su)率加快,必須采取限(xian)制流速(su)的(de)措施:①. 腐蝕(shi)(shi)(shi)介質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)會(hui)引(yin)起管壁脆弱。②. 軟金屬(如(ru)鉛或銅)。③. 工藝(yi)介質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)中存在(zai)有(you)磨損(sun)性的(de)固(gu)體(ti)顆粒。④. 帶有(you)大量不(bu)銹鋼(gang)管件(jian)的(de)管道將(jiang)導致(zhi)高的(de)湍(tuan)流。


  如果遇到此類問題,當沒有資料數(shu)據,又無法解決懷疑的(de)(de)(de)腐蝕(shi)問題時,應(ying)該采(cai)取限制流(liu)速(su)的(de)(de)(de)辦(ban)法,建議液體最大流(liu)速(su)為2m/s。部分腐蝕(shi)介質的(de)(de)(de)最大流(liu)速(su)見表3.2.1。


表 2.1.jpg


5. 滿(man)足介質安全輸送(song)的規定


  特(te)殊介質的流(liu)速(su)(su)還應符(fu)合(he)(he)(he)相應的國家標(biao)準(zhun)。氧氣(qi)(qi)流(liu)速(su)(su)應符(fu)合(he)(he)(he)GB 50030《氧氣(qi)(qi)站設(she)計規(gui)范》,氫(qing)氣(qi)(qi)流(liu)速(su)(su)應符(fu)合(he)(he)(he)GB50177《氫(qing)氣(qi)(qi)站設(she)計規(gui)范》,乙(yi)炔(gui)流(liu)速(su)(su)應符(fu)合(he)(he)(he)GB 50031《乙(yi)炔(gui)站設(she)計規(gui)范》。部分流(liu)體的最大(da)流(liu)速(su)(su)可參見(jian)表3.2.2。


表 2.2.jpg


注:本表摘自《化學工程(cheng)手冊》。氫氣和氧氣的具體流速應根(gen)據壓力和管道(dao)材質按(an)有(you)關規范及(ji)標準做調整。


6. 滿足噪聲控制要求


  管(guan)(guan)道(dao)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)在(zai)(zai)高(gao)(gao)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速、節流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)、氣穴、湍(tuan)(tuan)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)等(deng)情況下(xia)都會產生噪聲(sheng)(sheng)。工(gong)藝(系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong))工(gong)程師應(ying)確(que)定合適的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速,對(dui)(dui)管(guan)(guan)道(dao)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)閥(fa)門(包括控(kong)制閥(fa))、特殊管(guan)(guan)件(jian)(如(ru)噴射器等(deng))和由于(yu)管(guan)(guan)道(dao)中(zhong)物料流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)向(xiang)突變的(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)以及火炬管(guan)(guan)道(dao)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)、安(an)全(quan)閥(fa)放空管(guan)(guan)道(dao)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)等(deng),在(zai)(zai)工(gong)作時由于(yu)高(gao)(gao)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速湍(tuan)(tuan)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)引(yin)起的(de)(de)高(gao)(gao)噪聲(sheng)(sheng)進行控(kong)制。流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)體(ti)在(zai)(zai)閥(fa)門或管(guan)(guan)道(dao)內的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速越(yue)快,噪聲(sheng)(sheng)也越(yue)高(gao)(gao),降低流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速可減小噪聲(sheng)(sheng)。在(zai)(zai)無(wu)氣穴的(de)(de)情況下(xia),流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速增(zeng)加(jia)1倍(bei),噪聲(sheng)(sheng)增(zeng)加(jia)18dB。對(dui)(dui)噪聲(sheng)(sheng)限(xian)制較嚴的(de)(de)管(guan)(guan)道(dao),需對(dui)(dui)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速加(jia)以限(xian)制,一般采用(yong)擴大管(guan)(guan)徑的(de)(de)方(fang)法來降低流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速。對(dui)(dui)于(yu)截面與流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)向(xiang)急劇變化的(de)(de)管(guan)(guan)段(duan),其流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速還應(ying)進一步(bu)降低。在(zai)(zai)實際使用(yong)中(zhong),不同(tong)的(de)(de)環境對(dui)(dui)管(guan)(guan)道(dao)噪聲(sheng)(sheng)有不同(tong)的(de)(de)要(yao)求(qiu),但(dan)氣流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)輸送情況不受此限(xian)制,因為氣流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)中(zhong)固體(ti)顆粒(li)與管(guan)(guan)壁的(de)(de)摩擦將(jiang)大大增(zeng)加(jia)管(guan)(guan)道(dao)噪聲(sheng)(sheng)。管(guan)(guan)道(dao)內流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速的(de)(de)限(xian)制值見表3.2.3。


  當(dang)無法用降低流速(su)的辦法控(kong)(kong)(kong)制(zhi)噪(zao)聲時,可查閱有關噪(zao)聲控(kong)(kong)(kong)制(zhi)設計規(gui)范,如HG/T20570.10-1995《工(gong)藝系統專業噪(zao)聲控(kong)(kong)(kong)制(zhi)設計》,用其他方(fang)法控(kong)(kong)(kong)制(zhi)管道系統噪(zao)聲。


表 2.3.jpg


7. 符(fu)合管材的標準規格


  公(gong)制(zhi)(zhi)和英制(zhi)(zhi)管(guan)道(dao)(dao)具有(you)不(bu)同的外徑(jing)及壁厚系(xi)列。常(chang)用(yong)(yong)公(gong)稱直徑(jing)的管(guan)道(dao)(dao)外徑(jing)見本書(shu)有(you)關章節。除(chu)另有(you)規定或采(cai)取有(you)效措施外容易(yi)堵(du)塞的液體不(bu)宜采(cai)用(yong)(yong)公(gong)稱直徑(jing)小(xiao)于25mm的不(bu)銹鋼管(guan)道(dao)(dao)。




聯系方式.jpg