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(xiu)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)徑的經濟性最(zui)優原則


  管(guan)徑應(ying)(ying)根據(ju)流(liu)體的(de)(de)(de)流(liu)量、性質、流(liu)速及(ji)管(guan)道(dao)允許的(de)(de)(de)壓力損失等(deng)確(que)定。對大(da)直徑厚壁合金鋼(gang)等(deng)管(guan)道(dao)管(guan)徑的(de)(de)(de)確(que)定,應(ying)(ying)進行(xing)建(jian)設費(fei)用和(he)運行(xing)費(fei)用方面的(de)(de)(de)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(gang)管(guan)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(yao)求原(yuan)則


  管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)壓(ya)(ya)力(li)(li)降計算是(shi)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(ya)(ya)力(li)(li)降必須小(xiao)(xiao)于允許壓(ya)(ya)力(li)(li)降,否則(ze)工藝(yi)所(suo)需最大流(liu)量將(jiang)低于所(suo)需值。允許壓(ya)(ya)力(li)(li)降較小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao),應(ying)(ying)選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)(yong)較低的(de)(de)(de)流(liu)速,允許壓(ya)(ya)力(li)(li)降較大的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)可選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)(yong)較高(gao)的(de)(de)(de)流(liu)速。對于同一介質在(zai)(zai)不同管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)(jing)的(de)(de)(de)情況下,流(liu)速雖相等,管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)壓(ya)(ya)力(li)(li)降卻相差很大。在(zai)(zai)計算管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)(jing)時,允許壓(ya)(ya)力(li)(li)降相同,管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)(jing)不同的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)應(ying)(ying)選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)(yong)不同的(de)(de)(de)流(liu)速,小(xiao)(xiao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)(jing)選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)(yong)較低流(liu)速,大管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)(jing)選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)(yong)較高(gao)流(liu)速。黏度較大的(de)(de)(de)流(liu)體,管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)壓(ya)(ya)力(li)(li)降較大,應(ying)(ying)選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)(yong)較低的(de)(de)(de)流(liu)速,黏度較小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)流(liu)體管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)壓(ya)(ya)力(li)(li)降較小(xiao)(xiao),應(ying)(ying)選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)(yong)較高(gao)的(de)(de)(de)流(liu)速。


3. 工藝控(kong)制(zhi)要求原(yuan)則


  一般調(diao)節(jie)(jie)閥(fa)壓(ya)力降(jiang)應占(zhan)整個控制(zhi)(zhi)(zhi)系統總(zong)(zong)壓(ya)力降(jiang)的30%左右,在流(liu)(liu)量比(bi)較平穩的管道系統中,可取調(diao)節(jie)(jie)閥(fa)壓(ya)力降(jiang)占(zhan)系統總(zong)(zong)壓(ya)力降(jiang)的20%。如果調(diao)節(jie)(jie)閥(fa)壓(ya)力降(jiang)很(hen)小,為(wei)了改變(bian)流(liu)(liu)量,調(diao)節(jie)(jie)閥(fa)閥(fa)桿行程(cheng)需變(bian)化很(hen)大的比(bi)例,當要控制(zhi)(zhi)(zhi)低流(liu)(liu)量時,調(diao)節(jie)(jie)閥(fa)將幾乎關閉(bi),這(zhe)樣就使得流(liu)(liu)量控制(zhi)(zhi)(zhi)變(bian)得困難(nan)。


4. 限(xian)制管(guan)壁磨損(sun)原則


  在大多數情況下,金(jin)屬的(de)(de)耐腐(fu)蝕性(xing)能主要依靠其接觸腐(fu)蝕介質表面的(de)(de)一層(ceng)保護(hu)膜(mo),管(guan)內介質流速(su)過高會損壞保護(hu)膜(mo),引起(qi)管(guan)道(dao)沖蝕和(he)磨損,最終(zhong)將縮短管(guan)道(dao)的(de)(de)預期使用壽命。例如,當銅鎳合金(jin)管(guan)內為海水介質時(shi),允許的(de)(de)流速(su)為1.5~3m/s,當流速(su)達到45m/s時(shi),其腐(fu)蝕速(su)率將是不允許的(de)(de)。工藝(系統)工程師(shi)在進行管(guan)道(dao)工藝計算時(shi),應該注意在下列(lie)條件下會使腐(fu)蝕速(su)率加快,必須采取(qu)限(xian)制(zhi)流速(su)的(de)(de)措施(shi):①. 腐(fu)蝕介質會引起(qi)管(guan)壁脆弱(ruo)。②. 軟(ruan)金(jin)屬(如鉛或銅)。③. 工藝介質中存在有磨損性(xing)的(de)(de)固(gu)體(ti)顆粒。④. 帶(dai)有大量不銹鋼管(guan)件的(de)(de)管(guan)道(dao)將導(dao)致高的(de)(de)湍流。


  如果遇到此類(lei)問(wen)題(ti),當沒有資料數據,又無法解決懷疑的(de)腐(fu)蝕問(wen)題(ti)時,應該采取限制流速(su)的(de)辦法,建議液體最(zui)大流速(su)為2m/s。部(bu)分腐(fu)蝕介質的(de)最(zui)大流速(su)見表3.2.1。


表 2.1.jpg


5. 滿足(zu)介質安全輸送的規定


  特殊介質的流(liu)(liu)速(su)還(huan)應(ying)(ying)(ying)符(fu)合(he)相(xiang)應(ying)(ying)(ying)的國家標準(zhun)。氧(yang)氣(qi)流(liu)(liu)速(su)應(ying)(ying)(ying)符(fu)合(he)GB 50030《氧(yang)氣(qi)站(zhan)設計(ji)規(gui)范》,氫氣(qi)流(liu)(liu)速(su)應(ying)(ying)(ying)符(fu)合(he)GB50177《氫氣(qi)站(zhan)設計(ji)規(gui)范》,乙(yi)炔流(liu)(liu)速(su)應(ying)(ying)(ying)符(fu)合(he)GB 50031《乙(yi)炔站(zhan)設計(ji)規(gui)范》。部分流(liu)(liu)體的最大流(liu)(liu)速(su)可(ke)參見表3.2.2。


表 2.2.jpg


注:本表摘自《化學工程手冊》。氫氣(qi)和氧氣(qi)的具體流速(su)應根據壓力和管道材質按(an)有關(guan)規(gui)范(fan)及標準做調整。


6. 滿足噪(zao)聲控制要求(qiu)


  管(guan)(guan)(guan)道(dao)系(xi)統(tong)(tong)(tong)在(zai)(zai)高(gao)(gao)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)(su)、節流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)、氣(qi)(qi)穴(xue)、湍流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)等情(qing)況下都會產(chan)生噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)。工(gong)藝(yi)(系(xi)統(tong)(tong)(tong))工(gong)程師應確定合適的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)(su),對(dui)管(guan)(guan)(guan)道(dao)系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)閥門(men)(包括控制閥)、特殊管(guan)(guan)(guan)件(jian)(如(ru)噴射器等)和由于(yu)管(guan)(guan)(guan)道(dao)中(zhong)物料(liao)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)向突(tu)變的(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)道(dao)系(xi)統(tong)(tong)(tong)以及火(huo)炬管(guan)(guan)(guan)道(dao)系(xi)統(tong)(tong)(tong)、安全閥放空管(guan)(guan)(guan)道(dao)系(xi)統(tong)(tong)(tong)等,在(zai)(zai)工(gong)作時(shi)由于(yu)高(gao)(gao)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)(su)湍流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)引起(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)進行控制。流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)體(ti)在(zai)(zai)閥門(men)或(huo)管(guan)(guan)(guan)道(dao)內的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)(su)越快,噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)也(ye)越高(gao)(gao),降(jiang)低(di)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)(su)可(ke)減小噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)。在(zai)(zai)無(wu)氣(qi)(qi)穴(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下,流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)(su)增加1倍,噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)增加18dB。對(dui)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)限制較嚴(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)道(dao),需對(dui)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)(su)加以限制,一(yi)般(ban)采用擴大管(guan)(guan)(guan)徑的(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)來降(jiang)低(di)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)(su)。對(dui)于(yu)截面與流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)向急劇變化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)段,其流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)(su)還應進一(yi)步(bu)降(jiang)低(di)。在(zai)(zai)實際(ji)使用中(zhong),不同的(de)(de)(de)(de)(de)環境(jing)對(dui)管(guan)(guan)(guan)道(dao)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)有(you)不同的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求,但氣(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)輸送情(qing)況不受此限制,因為氣(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)中(zhong)固體(ti)顆粒與管(guan)(guan)(guan)壁的(de)(de)(de)(de)(de)摩擦(ca)將大大增加管(guan)(guan)(guan)道(dao)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)。管(guan)(guan)(guan)道(dao)內流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)(su)的(de)(de)(de)(de)(de)限制值(zhi)見表3.2.3。


  當無法(fa)用(yong)降(jiang)低(di)流速(su)的(de)辦法(fa)控(kong)制(zhi)噪聲時,可查閱(yue)有關噪聲控(kong)制(zhi)設計規范,如HG/T20570.10-1995《工藝系統(tong)專業噪聲控(kong)制(zhi)設計》,用(yong)其他方法(fa)控(kong)制(zhi)管(guan)道系統(tong)噪聲。


表 2.3.jpg


7. 符合管材(cai)的標準規格


  公(gong)制和英制管道(dao)具(ju)有不(bu)同(tong)的(de)外徑(jing)及壁厚系列。常(chang)用公(gong)稱(cheng)直(zhi)徑(jing)的(de)管道(dao)外徑(jing)見本(ben)書有關章(zhang)節。除另有規(gui)定或采取有效措(cuo)施外容易堵塞的(de)液(ye)體不(bu)宜采用公(gong)稱(cheng)直(zhi)徑(jing)小(xiao)于25mm的(de)不(bu)銹鋼管道(dao)。




聯系方式.jpg