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)銹鋼管道口徑大小的確定是管道設計的首要任務之一。


1. 管(guan)徑的(de)經濟性最(zui)優原則


  管(guan)(guan)徑應(ying)根據流(liu)體的流(liu)量、性質、流(liu)速及管(guan)(guan)道(dao)允(yun)許的壓力(li)損(sun)失等(deng)確定。對大直(zhi)徑厚(hou)壁(bi)合金(jin)鋼等(deng)管(guan)(guan)道(dao)管(guan)(guan)徑的確定,應(ying)進(jin)行(xing)建設費用和(he)運行(xing)費用方(fang)面的經濟(ji)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(bu)銹鋼管件(jian)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. 滿足壓力降要求原則


  管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)降(jiang)(jiang)(jiang)計(ji)算(suan)是按閥門(men)全開(kai)的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下計(ji)算(suan)的(de)(de)(de)(de),管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)降(jiang)(jiang)(jiang)必須小(xiao)(xiao)(xiao)于允許壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)降(jiang)(jiang)(jiang),否則工藝所需(xu)最大流(liu)量將(jiang)低(di)于所需(xu)值(zhi)。允許壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)降(jiang)(jiang)(jiang)較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)小(xiao)(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao),應(ying)選(xuan)(xuan)用較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)低(di)的(de)(de)(de)(de)流(liu)速(su)(su)(su),允許壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)降(jiang)(jiang)(jiang)較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)大的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)可(ke)選(xuan)(xuan)用較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高的(de)(de)(de)(de)流(liu)速(su)(su)(su)。對于同一介質在(zai)不(bu)(bu)同管(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下,流(liu)速(su)(su)(su)雖相等,管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)降(jiang)(jiang)(jiang)卻相差很大。在(zai)計(ji)算(suan)管(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)(jing)時,允許壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)降(jiang)(jiang)(jiang)相同,管(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)(jing)不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)應(ying)選(xuan)(xuan)用不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)流(liu)速(su)(su)(su),小(xiao)(xiao)(xiao)管(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)(jing)選(xuan)(xuan)用較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)低(di)流(liu)速(su)(su)(su),大管(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)(jing)選(xuan)(xuan)用較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高流(liu)速(su)(su)(su)。黏度(du)較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)大的(de)(de)(de)(de)流(liu)體,管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)降(jiang)(jiang)(jiang)較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)大,應(ying)選(xuan)(xuan)用較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)低(di)的(de)(de)(de)(de)流(liu)速(su)(su)(su),黏度(du)較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)小(xiao)(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)流(liu)體管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)降(jiang)(jiang)(jiang)較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)小(xiao)(xiao)(xiao),應(ying)選(xuan)(xuan)用較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高的(de)(de)(de)(de)流(liu)速(su)(su)(su)。


3. 工藝控(kong)制要求原則


  一(yi)般調節(jie)閥(fa)壓(ya)力降(jiang)應(ying)占(zhan)整個(ge)控制系統總壓(ya)力降(jiang)的30%左右,在流量(liang)(liang)(liang)比較平穩的管道系統中,可取調節(jie)閥(fa)壓(ya)力降(jiang)占(zhan)系統總壓(ya)力降(jiang)的20%。如果調節(jie)閥(fa)壓(ya)力降(jiang)很小(xiao),為了改(gai)變流量(liang)(liang)(liang),調節(jie)閥(fa)閥(fa)桿行程需變化很大的比例(li),當要(yao)控制低流量(liang)(liang)(liang)時(shi),調節(jie)閥(fa)將幾乎關閉,這樣就使得流量(liang)(liang)(liang)控制變得困(kun)難。


4. 限制管壁磨損原(yuan)則


  在大(da)多數情況下(xia),金屬的(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能主要依靠其接觸腐(fu)蝕(shi)介(jie)質表(biao)面(mian)的(de)一層保(bao)(bao)護膜,管(guan)(guan)內(nei)介(jie)質流速(su)過(guo)高會(hui)(hui)損壞保(bao)(bao)護膜,引起(qi)管(guan)(guan)道(dao)沖蝕(shi)和磨損,最終將(jiang)(jiang)縮短管(guan)(guan)道(dao)的(de)預(yu)期使用壽命。例如,當銅鎳合金管(guan)(guan)內(nei)為海水介(jie)質時,允許的(de)流速(su)為1.5~3m/s,當流速(su)達(da)到45m/s時,其腐(fu)蝕(shi)速(su)率將(jiang)(jiang)是不(bu)允許的(de)。工(gong)藝(系(xi)統)工(gong)程師在進行管(guan)(guan)道(dao)工(gong)藝計算(suan)時,應該注(zhu)意在下(xia)列條件下(xia)會(hui)(hui)使腐(fu)蝕(shi)速(su)率加(jia)快(kuai),必須采(cai)取限(xian)制流速(su)的(de)措施(shi):①. 腐(fu)蝕(shi)介(jie)質會(hui)(hui)引起(qi)管(guan)(guan)壁脆弱(ruo)。②. 軟金屬(如鉛或(huo)銅)。③. 工(gong)藝介(jie)質中存在有磨損性(xing)的(de)固(gu)體顆粒(li)。④. 帶有大(da)量不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)(guan)件的(de)管(guan)(guan)道(dao)將(jiang)(jiang)導致高的(de)湍(tuan)流。


  如果遇到(dao)此類問題,當沒有(you)資料數據(ju),又無法解決懷疑的腐(fu)蝕問題時,應該采取(qu)限制流速(su)的辦法,建(jian)議(yi)液體最大流速(su)為2m/s。部分腐(fu)蝕介質的最大流速(su)見表3.2.1。


表 2.1.jpg


5. 滿(man)足介質安(an)全輸送的規定(ding)


  特殊介質的流(liu)(liu)速還(huan)應符合(he)(he)相應的國家標準。氧(yang)氣流(liu)(liu)速應符合(he)(he)GB 50030《氧(yang)氣站設(she)計規(gui)范(fan)》,氫氣流(liu)(liu)速應符合(he)(he)GB50177《氫氣站設(she)計規(gui)范(fan)》,乙(yi)炔流(liu)(liu)速應符合(he)(he)GB 50031《乙(yi)炔站設(she)計規(gui)范(fan)》。部分流(liu)(liu)體(ti)的最大流(liu)(liu)速可參見(jian)表3.2.2。


表 2.2.jpg


注:本表摘自《化學(xue)工程手(shou)冊》。氫(qing)氣和(he)氧氣的具體流速(su)應根據壓力和(he)管(guan)道材(cai)質(zhi)按有關(guan)規范及標準做調整(zheng)。


6. 滿足噪聲控(kong)制要求


  管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)系(xi)統(tong)在(zai)(zai)高流(liu)(liu)速(su)(su)、節流(liu)(liu)、氣(qi)穴、湍流(liu)(liu)等(deng)情(qing)況下都會產生噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)。工(gong)藝(系(xi)統(tong))工(gong)程(cheng)師應確定合適的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)速(su)(su),對(dui)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)閥門(包(bao)括控制(zhi)(zhi)閥)、特殊管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)件(如噴射器等(deng))和由于管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)中(zhong)(zhong)物料流(liu)(liu)向突變的(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)系(xi)統(tong)以及(ji)火炬(ju)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)系(xi)統(tong)、安全閥放(fang)空管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)系(xi)統(tong)等(deng),在(zai)(zai)工(gong)作時由于高流(liu)(liu)速(su)(su)湍流(liu)(liu)引(yin)起的(de)(de)(de)(de)(de)高噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)進行控制(zhi)(zhi)。流(liu)(liu)體(ti)在(zai)(zai)閥門或管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)速(su)(su)越快,噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)也越高,降(jiang)低(di)流(liu)(liu)速(su)(su)可減小噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)。在(zai)(zai)無氣(qi)穴的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下,流(liu)(liu)速(su)(su)增(zeng)加1倍,噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)增(zeng)加18dB。對(dui)噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)限(xian)制(zhi)(zhi)較嚴的(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao),需(xu)對(dui)流(liu)(liu)速(su)(su)加以限(xian)制(zhi)(zhi),一般采用擴大(da)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)徑的(de)(de)(de)(de)(de)方法來降(jiang)低(di)流(liu)(liu)速(su)(su)。對(dui)于截面與流(liu)(liu)向急劇變化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)段,其流(liu)(liu)速(su)(su)還應進一步降(jiang)低(di)。在(zai)(zai)實際使用中(zhong)(zhong),不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)環境對(dui)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)有不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)要求(qiu),但氣(qi)流(liu)(liu)輸(shu)送情(qing)況不(bu)(bu)受(shou)此限(xian)制(zhi)(zhi),因為氣(qi)流(liu)(liu)中(zhong)(zhong)固體(ti)顆粒(li)與管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)壁(bi)的(de)(de)(de)(de)(de)摩擦(ca)將大(da)大(da)增(zeng)加管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)。管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)內(nei)流(liu)(liu)速(su)(su)的(de)(de)(de)(de)(de)限(xian)制(zhi)(zhi)值見(jian)表(biao)3.2.3。


  當無法(fa)用(yong)降低流速的辦(ban)法(fa)控制(zhi)噪(zao)聲時,可(ke)查閱(yue)有關噪(zao)聲控制(zhi)設計(ji)規范,如(ru)HG/T20570.10-1995《工藝(yi)系統專業噪(zao)聲控制(zhi)設計(ji)》,用(yong)其他方(fang)法(fa)控制(zhi)管道系統噪(zao)聲。


表 2.3.jpg


7. 符合(he)管材的標準規格


  公制和英(ying)制管道(dao)具有不(bu)(bu)同(tong)的(de)外(wai)徑(jing)及(ji)壁厚系列。常用公稱(cheng)直(zhi)(zhi)徑(jing)的(de)管道(dao)外(wai)徑(jing)見本書有關章節。除另有規定或采取(qu)有效(xiao)措施外(wai)容易堵(du)塞的(de)液體不(bu)(bu)宜采用公稱(cheng)直(zhi)(zhi)徑(jing)小于25mm的(de)不(bu)(bu)銹鋼管道(dao)。




聯系方式.jpg