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(gang)管道口徑大小的確定是管道設計的首要任務之一。


1. 管徑的經濟(ji)性(xing)最優原則(ze)


  管(guan)徑應根據流體的流量、性質、流速(su)及管(guan)道(dao)允許(xu)的壓(ya)力損失(shi)等確定。對大直徑厚壁合金鋼等管(guan)道(dao)管(guan)徑的確定,應進行建設費(fei)用(yong)和運行費(fei)用(yong)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(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(zu)壓力(li)降要(yao)求原則


  管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)壓(ya)力(li)降計(ji)算是按閥門全開的(de)(de)(de)情況下(xia)計(ji)算的(de)(de)(de),管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)壓(ya)力(li)降必須小(xiao)于允(yun)許(xu)壓(ya)力(li)降,否則(ze)工藝(yi)所需最大(da)(da)(da)流(liu)(liu)(liu)(liu)量將(jiang)低(di)(di)于所需值(zhi)。允(yun)許(xu)壓(ya)力(li)降較(jiao)(jiao)小(xiao)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao),應(ying)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)較(jiao)(jiao)低(di)(di)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su),允(yun)許(xu)壓(ya)力(li)降較(jiao)(jiao)大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)可選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)較(jiao)(jiao)高的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)。對于同(tong)一介質在(zai)不同(tong)管(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)情況下(xia),流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)雖相等(deng),管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)壓(ya)力(li)降卻相差很大(da)(da)(da)。在(zai)計(ji)算管(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)(jing)(jing)時,允(yun)許(xu)壓(ya)力(li)降相同(tong),管(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)(jing)(jing)不同(tong)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)應(ying)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)不同(tong)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su),小(xiao)管(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)(jing)(jing)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)較(jiao)(jiao)低(di)(di)流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su),大(da)(da)(da)管(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)(jing)(jing)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)較(jiao)(jiao)高流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)。黏度(du)較(jiao)(jiao)大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)體,管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)壓(ya)力(li)降較(jiao)(jiao)大(da)(da)(da),應(ying)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)較(jiao)(jiao)低(di)(di)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su),黏度(du)較(jiao)(jiao)小(xiao)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)體管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)壓(ya)力(li)降較(jiao)(jiao)小(xiao),應(ying)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)較(jiao)(jiao)高的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)。


3. 工藝控制要求原(yuan)則


  一(yi)般調(diao)節(jie)(jie)閥(fa)壓力(li)降應(ying)占整個控制系統總壓力(li)降的(de)30%左(zuo)右(you),在(zai)流量比較(jiao)平穩(wen)的(de)管道(dao)系統中,可取調(diao)節(jie)(jie)閥(fa)壓力(li)降占系統總壓力(li)降的(de)20%。如果調(diao)節(jie)(jie)閥(fa)壓力(li)降很小,為(wei)了改變(bian)流量,調(diao)節(jie)(jie)閥(fa)閥(fa)桿行程需變(bian)化很大(da)的(de)比例,當要控制低流量時,調(diao)節(jie)(jie)閥(fa)將幾乎(hu)關閉,這樣(yang)就使(shi)得流量控制變(bian)得困難(nan)。


4. 限制(zhi)管壁(bi)磨(mo)損原則


  在大多數情況下,金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能主要依靠(kao)其(qi)接觸腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介質表面的(de)(de)(de)(de)(de)一層保護膜(mo),管(guan)內(nei)介質流(liu)(liu)速(su)(su)過高會損(sun)壞保護膜(mo),引起(qi)管(guan)道(dao)沖蝕(shi)(shi)(shi)和(he)磨(mo)(mo)損(sun),最終將縮短(duan)管(guan)道(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)預期使用壽命(ming)。例如(ru),當(dang)銅(tong)鎳合金(jin)管(guan)內(nei)為海水介質時,允許的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)速(su)(su)為1.5~3m/s,當(dang)流(liu)(liu)速(su)(su)達到45m/s時,其(qi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)(su)率將是不允許的(de)(de)(de)(de)(de)。工(gong)藝(yi)(系(xi)統)工(gong)程師在進行管(guan)道(dao)工(gong)藝(yi)計算時,應該注意在下列條件(jian)下會使腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)(su)率加快,必須采(cai)取(qu)限制流(liu)(liu)速(su)(su)的(de)(de)(de)(de)(de)措(cuo)施:①. 腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介質會引起(qi)管(guan)壁脆弱。②. 軟金(jin)屬(如(ru)鉛或(huo)銅(tong))。③. 工(gong)藝(yi)介質中(zhong)存在有(you)磨(mo)(mo)損(sun)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)固體顆粒。④. 帶有(you)大量不銹鋼(gang)管(guan)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)道(dao)將導致高的(de)(de)(de)(de)(de)湍流(liu)(liu)。


  如果(guo)遇到此類問題,當沒(mei)有資料(liao)數(shu)據,又無法解決懷疑(yi)的(de)腐蝕問題時,應該采取(qu)限(xian)制(zhi)流速(su)(su)的(de)辦法,建議液體最大流速(su)(su)為(wei)2m/s。部分腐蝕介質的(de)最大流速(su)(su)見表3.2.1。


表 2.1.jpg


5. 滿(man)足介質安全(quan)輸送的規定


  特殊介質的流(liu)(liu)速(su)還應(ying)(ying)符合(he)相應(ying)(ying)的國家標準。氧(yang)氣(qi)流(liu)(liu)速(su)應(ying)(ying)符合(he)GB 50030《氧(yang)氣(qi)站(zhan)設(she)(she)計(ji)規(gui)范(fan)》,氫氣(qi)流(liu)(liu)速(su)應(ying)(ying)符合(he)GB50177《氫氣(qi)站(zhan)設(she)(she)計(ji)規(gui)范(fan)》,乙炔流(liu)(liu)速(su)應(ying)(ying)符合(he)GB 50031《乙炔站(zhan)設(she)(she)計(ji)規(gui)范(fan)》。部分流(liu)(liu)體的最大(da)流(liu)(liu)速(su)可參見表3.2.2。


表 2.2.jpg


注(zhu):本表摘自《化學工程手(shou)冊》。氫氣和氧氣的具體流速應根據壓力和管(guan)道(dao)材質按有關規范及標準做調整(zheng)。


6. 滿足噪聲控制要求


  管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)系統(tong)在(zai)高流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)、節流(liu)(liu)(liu)(liu)、氣(qi)穴、湍(tuan)流(liu)(liu)(liu)(liu)等情(qing)況下都會產生(sheng)噪(zao)聲(sheng)。工藝(系統(tong))工程(cheng)師(shi)應(ying)確定合適的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su),對管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)閥(fa)門(包括(kuo)控(kong)制閥(fa))、特(te)殊(shu)管(guan)(guan)(guan)件(如噴射器(qi)等)和由于(yu)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)中(zhong)物料流(liu)(liu)(liu)(liu)向(xiang)突變的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)系統(tong)以(yi)及火炬管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)系統(tong)、安全閥(fa)放空管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)系統(tong)等,在(zai)工作(zuo)時由于(yu)高流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)湍(tuan)流(liu)(liu)(liu)(liu)引起(qi)的(de)(de)(de)(de)高噪(zao)聲(sheng)進行(xing)控(kong)制。流(liu)(liu)(liu)(liu)體在(zai)閥(fa)門或管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)內(nei)的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)越快,噪(zao)聲(sheng)也越高,降(jiang)低流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)可減(jian)小(xiao)噪(zao)聲(sheng)。在(zai)無氣(qi)穴的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下,流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)增(zeng)加1倍,噪(zao)聲(sheng)增(zeng)加18dB。對噪(zao)聲(sheng)限(xian)制較嚴的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao),需對流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)加以(yi)限(xian)制,一般采用擴大管(guan)(guan)(guan)徑的(de)(de)(de)(de)方(fang)法來降(jiang)低流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)。對于(yu)截(jie)面與流(liu)(liu)(liu)(liu)向(xiang)急劇變化的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)段,其(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)還應(ying)進一步降(jiang)低。在(zai)實際使用中(zhong),不(bu)同的(de)(de)(de)(de)環境(jing)對管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)噪(zao)聲(sheng)有不(bu)同的(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu),但氣(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)輸(shu)送情(qing)況不(bu)受(shou)此限(xian)制,因為氣(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)中(zhong)固體顆粒與管(guan)(guan)(guan)壁(bi)的(de)(de)(de)(de)摩擦將大大增(zeng)加管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)噪(zao)聲(sheng)。管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)內(nei)流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)的(de)(de)(de)(de)限(xian)制值見表3.2.3。


  當無法用(yong)降低流速的辦(ban)法控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)噪聲時,可查閱有關噪聲控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)設計規范(fan),如HG/T20570.10-1995《工(gong)藝系統專業噪聲控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)設計》,用(yong)其他方法控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)管道(dao)系統噪聲。


表 2.3.jpg


7. 符合管(guan)材的標準規格


  公(gong)制和英(ying)制管(guan)道具有(you)不同的外(wai)徑(jing)及壁厚系列。常用公(gong)稱直徑(jing)的管(guan)道外(wai)徑(jing)見本書(shu)有(you)關章(zhang)節(jie)。除另有(you)規定或采取有(you)效措(cuo)施外(wai)容易堵塞的液體不宜(yi)采用公(gong)稱直徑(jing)小于25mm的不銹鋼管(guan)道。




聯系方式.jpg