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(xiu)鋼管道口徑大小的確定是管道設計的首要任務之一。


1. 管徑的經濟性(xing)最(zui)優原則


  管(guan)徑(jing)應根據流(liu)(liu)體的(de)流(liu)(liu)量、性質、流(liu)(liu)速(su)及(ji)管(guan)道允許的(de)壓(ya)力損失等確定。對(dui)大直徑(jing)厚(hou)壁合(he)金鋼等管(guan)道管(guan)徑(jing)的(de)確定,應進行(xing)建設費(fei)用和運行(xing)費(fei)用方面的(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(ya)力降要(yao)求原(yuan)則(ze)


  管(guan)(guan)道(dao)(dao)壓(ya)(ya)力(li)降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)計(ji)算是按閥門全開的(de)(de)(de)情況下計(ji)算的(de)(de)(de),管(guan)(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)必須小(xiao)于允(yun)(yun)許壓(ya)(ya)力(li)降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang),否則工(gong)藝所需(xu)最大(da)(da)(da)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)量將低(di)于所需(xu)值(zhi)。允(yun)(yun)許壓(ya)(ya)力(li)降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)較(jiao)(jiao)小(xiao)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao),應(ying)(ying)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)較(jiao)(jiao)低(di)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su),允(yun)(yun)許壓(ya)(ya)力(li)降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)較(jiao)(jiao)大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)可選(xuan)用(yong)(yong)(yong)較(jiao)(jiao)高的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)。對于同(tong)一介質在不同(tong)管(guan)(guan)徑(jing)的(de)(de)(de)情況下,流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)雖(sui)相等,管(guan)(guan)道(dao)(dao)壓(ya)(ya)力(li)降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)卻相差很大(da)(da)(da)。在計(ji)算管(guan)(guan)徑(jing)時(shi),允(yun)(yun)許壓(ya)(ya)力(li)降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)相同(tong),管(guan)(guan)徑(jing)不同(tong)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)應(ying)(ying)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)不同(tong)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su),小(xiao)管(guan)(guan)徑(jing)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)較(jiao)(jiao)低(di)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su),大(da)(da)(da)管(guan)(guan)徑(jing)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)較(jiao)(jiao)高流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)。黏度較(jiao)(jiao)大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)體,管(guan)(guan)道(dao)(dao)壓(ya)(ya)力(li)降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)較(jiao)(jiao)大(da)(da)(da),應(ying)(ying)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)較(jiao)(jiao)低(di)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su),黏度較(jiao)(jiao)小(xiao)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)體管(guan)(guan)道(dao)(dao)壓(ya)(ya)力(li)降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)較(jiao)(jiao)小(xiao),應(ying)(ying)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)較(jiao)(jiao)高的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)。


3. 工藝控(kong)制要(yao)求原則


  一般(ban)調(diao)節(jie)閥(fa)(fa)(fa)壓力(li)降(jiang)應占(zhan)整個控制(zhi)(zhi)系統(tong)總(zong)壓力(li)降(jiang)的(de)30%左右,在流(liu)量比較平穩的(de)管道系統(tong)中,可(ke)取調(diao)節(jie)閥(fa)(fa)(fa)壓力(li)降(jiang)占(zhan)系統(tong)總(zong)壓力(li)降(jiang)的(de)20%。如果(guo)調(diao)節(jie)閥(fa)(fa)(fa)壓力(li)降(jiang)很小,為(wei)了(le)改變流(liu)量,調(diao)節(jie)閥(fa)(fa)(fa)閥(fa)(fa)(fa)桿行程(cheng)需變化很大的(de)比例(li),當要控制(zhi)(zhi)低流(liu)量時,調(diao)節(jie)閥(fa)(fa)(fa)將(jiang)幾乎關閉,這樣(yang)就(jiu)使得流(liu)量控制(zhi)(zhi)變得困難(nan)。


4. 限制管壁磨(mo)損原則


  在大多數情況下(xia),金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的耐腐蝕(shi)性(xing)能主要依靠其接觸腐蝕(shi)介質(zhi)表面(mian)的一(yi)層保(bao)護膜,管(guan)內介質(zhi)流(liu)速(su)過(guo)高會(hui)(hui)損壞(huai)保(bao)護膜,引起管(guan)道(dao)沖蝕(shi)和磨(mo)損,最(zui)終將(jiang)(jiang)縮短(duan)管(guan)道(dao)的預期使(shi)用壽命。例如,當銅鎳合(he)金(jin)(jin)(jin)管(guan)內為海水介質(zhi)時(shi)(shi),允許(xu)的流(liu)速(su)為1.5~3m/s,當流(liu)速(su)達到(dao)45m/s時(shi)(shi),其腐蝕(shi)速(su)率(lv)將(jiang)(jiang)是不允許(xu)的。工(gong)藝(yi)(系統)工(gong)程師在進行管(guan)道(dao)工(gong)藝(yi)計算時(shi)(shi),應(ying)該注意在下(xia)列條件(jian)下(xia)會(hui)(hui)使(shi)腐蝕(shi)速(su)率(lv)加快(kuai),必須采取(qu)限制流(liu)速(su)的措(cuo)施:①. 腐蝕(shi)介質(zhi)會(hui)(hui)引起管(guan)壁脆弱。②. 軟金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(如鉛或銅)。③. 工(gong)藝(yi)介質(zhi)中存在有磨(mo)損性(xing)的固體(ti)顆(ke)粒(li)。④. 帶有大量(liang)不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)件(jian)的管(guan)道(dao)將(jiang)(jiang)導致(zhi)高的湍(tuan)流(liu)。


  如果(guo)遇到此類問題,當沒有資料數據,又無法解決懷(huai)疑的(de)(de)腐(fu)蝕問題時,應(ying)該采取(qu)限制流(liu)速(su)(su)的(de)(de)辦法,建(jian)議液體最大(da)流(liu)速(su)(su)為2m/s。部分腐(fu)蝕介質(zhi)的(de)(de)最大(da)流(liu)速(su)(su)見表3.2.1。


表 2.1.jpg


5. 滿足介(jie)質安(an)全輸送的規定(ding)


  特(te)殊介(jie)質的流(liu)速(su)還應(ying)符合(he)相應(ying)的國家標準。氧氣(qi)流(liu)速(su)應(ying)符合(he)GB 50030《氧氣(qi)站設計規范》,氫(qing)氣(qi)流(liu)速(su)應(ying)符合(he)GB50177《氫(qing)氣(qi)站設計規范》,乙炔流(liu)速(su)應(ying)符合(he)GB 50031《乙炔站設計規范》。部分流(liu)體的最大流(liu)速(su)可(ke)參見(jian)表3.2.2。


表 2.2.jpg


注:本表摘自《化學工程手冊》。氫氣(qi)和(he)氧氣(qi)的具體流速應根據壓力和(he)管道材質(zhi)按有關規范及(ji)標(biao)準(zhun)做調整。


6. 滿(man)足噪聲控制要求(qiu)


  管(guan)(guan)道(dao)(dao)系統(tong)在(zai)(zai)高(gao)流(liu)(liu)速(su)(su)、節流(liu)(liu)、氣穴(xue)、湍流(liu)(liu)等情(qing)況下都會產生噪(zao)聲。工藝(系統(tong))工程師應(ying)確定(ding)合適的(de)(de)(de)流(liu)(liu)速(su)(su),對(dui)(dui)(dui)管(guan)(guan)道(dao)(dao)系統(tong)的(de)(de)(de)閥門(包括控制(zhi)(zhi)(zhi)閥)、特(te)殊管(guan)(guan)件(如噴射器(qi)等)和由(you)于(yu)管(guan)(guan)道(dao)(dao)中物(wu)料流(liu)(liu)向突變的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)系統(tong)以及火炬(ju)管(guan)(guan)道(dao)(dao)系統(tong)、安(an)全閥放空管(guan)(guan)道(dao)(dao)系統(tong)等,在(zai)(zai)工作時由(you)于(yu)高(gao)流(liu)(liu)速(su)(su)湍流(liu)(liu)引起的(de)(de)(de)高(gao)噪(zao)聲進行控制(zhi)(zhi)(zhi)。流(liu)(liu)體(ti)在(zai)(zai)閥門或管(guan)(guan)道(dao)(dao)內的(de)(de)(de)流(liu)(liu)速(su)(su)越快,噪(zao)聲也越高(gao),降(jiang)低流(liu)(liu)速(su)(su)可減小噪(zao)聲。在(zai)(zai)無氣穴(xue)的(de)(de)(de)情(qing)況下,流(liu)(liu)速(su)(su)增(zeng)加(jia)1倍,噪(zao)聲增(zeng)加(jia)18dB。對(dui)(dui)(dui)噪(zao)聲限制(zhi)(zhi)(zhi)較嚴的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao),需(xu)對(dui)(dui)(dui)流(liu)(liu)速(su)(su)加(jia)以限制(zhi)(zhi)(zhi),一(yi)般采(cai)用擴(kuo)大(da)管(guan)(guan)徑的(de)(de)(de)方(fang)法來降(jiang)低流(liu)(liu)速(su)(su)。對(dui)(dui)(dui)于(yu)截面與(yu)流(liu)(liu)向急(ji)劇變化(hua)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)段,其流(liu)(liu)速(su)(su)還應(ying)進一(yi)步降(jiang)低。在(zai)(zai)實際(ji)使(shi)用中,不同(tong)的(de)(de)(de)環(huan)境對(dui)(dui)(dui)管(guan)(guan)道(dao)(dao)噪(zao)聲有(you)不同(tong)的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu),但氣流(liu)(liu)輸送情(qing)況不受此限制(zhi)(zhi)(zhi),因為氣流(liu)(liu)中固體(ti)顆粒與(yu)管(guan)(guan)壁的(de)(de)(de)摩擦將大(da)大(da)增(zeng)加(jia)管(guan)(guan)道(dao)(dao)噪(zao)聲。管(guan)(guan)道(dao)(dao)內流(liu)(liu)速(su)(su)的(de)(de)(de)限制(zhi)(zhi)(zhi)值見表(biao)3.2.3。


  當無法用降(jiang)低流速的辦法控(kong)(kong)制噪(zao)聲(sheng)時,可查閱有關噪(zao)聲(sheng)控(kong)(kong)制設(she)計規范,如(ru)HG/T20570.10-1995《工藝系(xi)統專業噪(zao)聲(sheng)控(kong)(kong)制設(she)計》,用其他方法控(kong)(kong)制管道系(xi)統噪(zao)聲(sheng)。


表 2.3.jpg


7. 符合管材的(de)標準規格


  公制和(he)英制管道(dao)具有(you)不(bu)同的外徑(jing)及壁(bi)厚(hou)系列。常用公稱(cheng)(cheng)直徑(jing)的管道(dao)外徑(jing)見(jian)本書有(you)關(guan)章節。除另有(you)規定或采取有(you)效措施外容易堵塞的液體不(bu)宜采用公稱(cheng)(cheng)直徑(jing)小于25mm的不(bu)銹鋼管道(dao)。




聯系方式.jpg