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(gang)管道口徑大小的確定是管道設計的首要任務之一。


1. 管徑的經(jing)濟性(xing)最優(you)原則


  管(guan)徑(jing)(jing)應根據流(liu)(liu)體的(de)流(liu)(liu)量(liang)、性質、流(liu)(liu)速及管(guan)道允許的(de)壓(ya)力損失等確定(ding)。對大直徑(jing)(jing)厚壁(bi)合金鋼等管(guan)道管(guan)徑(jing)(jing)的(de)確定(ding),應進(jin)行建(jian)設費(fei)用和運行費(fei)用方面的(de)經(jing)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(man)足壓力降要求原(yuan)則(ze)


  管(guan)(guan)道(dao)壓(ya)力(li)(li)降(jiang)(jiang)計算(suan)(suan)是(shi)按(an)閥門(men)全開的(de)(de)情況下(xia)計算(suan)(suan)的(de)(de),管(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)壓(ya)力(li)(li)降(jiang)(jiang)必須小(xiao)于允許(xu)壓(ya)力(li)(li)降(jiang)(jiang),否則工藝所需最(zui)大(da)(da)流(liu)(liu)(liu)量將低于所需值。允許(xu)壓(ya)力(li)(li)降(jiang)(jiang)較(jiao)(jiao)(jiao)小(xiao)的(de)(de)管(guan)(guan)道(dao),應(ying)選(xuan)用(yong)較(jiao)(jiao)(jiao)低的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su),允許(xu)壓(ya)力(li)(li)降(jiang)(jiang)較(jiao)(jiao)(jiao)大(da)(da)的(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)可選(xuan)用(yong)較(jiao)(jiao)(jiao)高的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)。對于同一介質(zhi)在不(bu)同管(guan)(guan)徑(jing)的(de)(de)情況下(xia),流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)雖相(xiang)等,管(guan)(guan)道(dao)壓(ya)力(li)(li)降(jiang)(jiang)卻相(xiang)差很大(da)(da)。在計算(suan)(suan)管(guan)(guan)徑(jing)時,允許(xu)壓(ya)力(li)(li)降(jiang)(jiang)相(xiang)同,管(guan)(guan)徑(jing)不(bu)同的(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)應(ying)選(xuan)用(yong)不(bu)同的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su),小(xiao)管(guan)(guan)徑(jing)選(xuan)用(yong)較(jiao)(jiao)(jiao)低流(liu)(liu)(liu)速(su)(su),大(da)(da)管(guan)(guan)徑(jing)選(xuan)用(yong)較(jiao)(jiao)(jiao)高流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)。黏度較(jiao)(jiao)(jiao)大(da)(da)的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)體(ti),管(guan)(guan)道(dao)壓(ya)力(li)(li)降(jiang)(jiang)較(jiao)(jiao)(jiao)大(da)(da),應(ying)選(xuan)用(yong)較(jiao)(jiao)(jiao)低的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su),黏度較(jiao)(jiao)(jiao)小(xiao)的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)體(ti)管(guan)(guan)道(dao)壓(ya)力(li)(li)降(jiang)(jiang)較(jiao)(jiao)(jiao)小(xiao),應(ying)選(xuan)用(yong)較(jiao)(jiao)(jiao)高的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)。


3. 工(gong)藝(yi)控制要(yao)求(qiu)原(yuan)則


  一般調(diao)節(jie)閥(fa)壓(ya)力(li)降(jiang)(jiang)應占(zhan)整個控制(zhi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)總壓(ya)力(li)降(jiang)(jiang)的30%左右,在流(liu)量(liang)(liang)比較(jiao)平穩的管(guan)道(dao)系(xi)(xi)(xi)統(tong)中,可取調(diao)節(jie)閥(fa)壓(ya)力(li)降(jiang)(jiang)占(zhan)系(xi)(xi)(xi)統(tong)總壓(ya)力(li)降(jiang)(jiang)的20%。如果(guo)調(diao)節(jie)閥(fa)壓(ya)力(li)降(jiang)(jiang)很小,為了改變(bian)流(liu)量(liang)(liang),調(diao)節(jie)閥(fa)閥(fa)桿行(xing)程需變(bian)化很大的比例,當要控制(zhi)低(di)流(liu)量(liang)(liang)時,調(diao)節(jie)閥(fa)將幾乎關閉,這樣(yang)就使得流(liu)量(liang)(liang)控制(zhi)變(bian)得困難。


4. 限制管壁磨損(sun)原則


  在大(da)(da)多數(shu)情況下(xia),金(jin)屬的(de)(de)耐腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能主(zhu)要依靠其接觸腐(fu)蝕(shi)(shi)介(jie)(jie)質(zhi)表面的(de)(de)一層保護(hu)膜,管內(nei)介(jie)(jie)質(zhi)流速過高會損(sun)壞保護(hu)膜,引起管道(dao)(dao)沖蝕(shi)(shi)和磨損(sun),最終將縮(suo)短(duan)管道(dao)(dao)的(de)(de)預(yu)期使用壽(shou)命。例如(ru)(ru),當(dang)銅鎳合(he)金(jin)管內(nei)為海水介(jie)(jie)質(zhi)時,允(yun)(yun)許(xu)的(de)(de)流速為1.5~3m/s,當(dang)流速達(da)到(dao)45m/s時,其腐(fu)蝕(shi)(shi)速率將是不允(yun)(yun)許(xu)的(de)(de)。工(gong)藝(系(xi)統(tong))工(gong)程師在進行管道(dao)(dao)工(gong)藝計算時,應該(gai)注意在下(xia)列條件下(xia)會使腐(fu)蝕(shi)(shi)速率加快,必須采取限制流速的(de)(de)措施:①. 腐(fu)蝕(shi)(shi)介(jie)(jie)質(zhi)會引起管壁脆(cui)弱。②. 軟金(jin)屬(如(ru)(ru)鉛或銅)。③. 工(gong)藝介(jie)(jie)質(zhi)中存在有(you)磨損(sun)性(xing)的(de)(de)固體顆粒。④. 帶有(you)大(da)(da)量不銹鋼管件的(de)(de)管道(dao)(dao)將導致高的(de)(de)湍(tuan)流。


  如果遇(yu)到此類問(wen)題(ti),當沒(mei)有資料數據,又無(wu)法(fa)解(jie)決(jue)懷疑的腐蝕問(wen)題(ti)時,應該采取限制流(liu)速(su)(su)的辦法(fa),建議(yi)液體(ti)最大流(liu)速(su)(su)為2m/s。部(bu)分腐蝕介質(zhi)的最大流(liu)速(su)(su)見表(biao)3.2.1。


表 2.1.jpg


5. 滿足介質安全輸送(song)的規定


  特殊介質的流(liu)(liu)(liu)速還應(ying)(ying)符(fu)(fu)合相應(ying)(ying)的國家(jia)標(biao)準。氧(yang)氣(qi)流(liu)(liu)(liu)速應(ying)(ying)符(fu)(fu)合GB 50030《氧(yang)氣(qi)站(zhan)設計規范》,氫(qing)氣(qi)流(liu)(liu)(liu)速應(ying)(ying)符(fu)(fu)合GB50177《氫(qing)氣(qi)站(zhan)設計規范》,乙炔流(liu)(liu)(liu)速應(ying)(ying)符(fu)(fu)合GB 50031《乙炔站(zhan)設計規范》。部分流(liu)(liu)(liu)體的最大流(liu)(liu)(liu)速可(ke)參(can)見(jian)表3.2.2。


表 2.2.jpg


注:本表摘(zhai)自《化學工程手冊》。氫氣和氧氣的(de)具體流速應根(gen)據(ju)壓力(li)和管(guan)道(dao)材質按有關規(gui)范及標準做調整。


6. 滿足噪(zao)聲控(kong)制要求


  管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)系統在(zai)(zai)高流(liu)(liu)(liu)速(su)、節流(liu)(liu)(liu)、氣(qi)穴、湍(tuan)流(liu)(liu)(liu)等(deng)情(qing)(qing)況下都會產生噪(zao)聲(sheng)(sheng)。工(gong)(gong)藝(系統)工(gong)(gong)程師(shi)應確定合適的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su),對(dui)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)系統的(de)(de)(de)閥(fa)門(包括控(kong)制(zhi)(zhi)閥(fa))、特殊管(guan)(guan)(guan)件(如(ru)噴射器等(deng))和由(you)于管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)中(zhong)物料(liao)流(liu)(liu)(liu)向突變(bian)(bian)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)系統以及(ji)火炬管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)系統、安全閥(fa)放空管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)系統等(deng),在(zai)(zai)工(gong)(gong)作時由(you)于高流(liu)(liu)(liu)速(su)湍(tuan)流(liu)(liu)(liu)引起的(de)(de)(de)高噪(zao)聲(sheng)(sheng)進(jin)行控(kong)制(zhi)(zhi)。流(liu)(liu)(liu)體(ti)在(zai)(zai)閥(fa)門或管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)內(nei)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)越(yue)(yue)快,噪(zao)聲(sheng)(sheng)也越(yue)(yue)高,降低流(liu)(liu)(liu)速(su)可減(jian)小噪(zao)聲(sheng)(sheng)。在(zai)(zai)無(wu)氣(qi)穴的(de)(de)(de)情(qing)(qing)況下,流(liu)(liu)(liu)速(su)增(zeng)加(jia)(jia)1倍,噪(zao)聲(sheng)(sheng)增(zeng)加(jia)(jia)18dB。對(dui)噪(zao)聲(sheng)(sheng)限(xian)制(zhi)(zhi)較嚴的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao),需對(dui)流(liu)(liu)(liu)速(su)加(jia)(jia)以限(xian)制(zhi)(zhi),一般采用擴(kuo)大管(guan)(guan)(guan)徑的(de)(de)(de)方法來降低流(liu)(liu)(liu)速(su)。對(dui)于截面(mian)與流(liu)(liu)(liu)向急劇變(bian)(bian)化的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)段(duan),其(qi)流(liu)(liu)(liu)速(su)還應進(jin)一步降低。在(zai)(zai)實際使(shi)用中(zhong),不(bu)同的(de)(de)(de)環境(jing)對(dui)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)噪(zao)聲(sheng)(sheng)有不(bu)同的(de)(de)(de)要求,但氣(qi)流(liu)(liu)(liu)輸(shu)送情(qing)(qing)況不(bu)受此限(xian)制(zhi)(zhi),因為氣(qi)流(liu)(liu)(liu)中(zhong)固體(ti)顆粒與管(guan)(guan)(guan)壁(bi)的(de)(de)(de)摩(mo)擦將大大增(zeng)加(jia)(jia)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)噪(zao)聲(sheng)(sheng)。管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)內(nei)流(liu)(liu)(liu)速(su)的(de)(de)(de)限(xian)制(zhi)(zhi)值見表3.2.3。


  當無法(fa)用(yong)降低流速(su)的辦法(fa)控(kong)制(zhi)噪(zao)聲時,可查閱有關噪(zao)聲控(kong)制(zhi)設計(ji)規范,如HG/T20570.10-1995《工(gong)藝系統專業噪(zao)聲控(kong)制(zhi)設計(ji)》,用(yong)其他方法(fa)控(kong)制(zhi)管道系統噪(zao)聲。


表 2.3.jpg


7. 符合(he)管材的標準規(gui)格


  公制和英制管道具有(you)(you)不(bu)同的(de)外(wai)徑(jing)及(ji)壁厚系列。常用公稱直徑(jing)的(de)管道外(wai)徑(jing)見(jian)本書有(you)(you)關(guan)章節。除另有(you)(you)規(gui)定或采取有(you)(you)效措施外(wai)容易堵塞的(de)液體不(bu)宜采用公稱直徑(jing)小(xiao)于25mm的(de)不(bu)銹鋼管道。




聯系方式.jpg