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(guan)徑的經濟性最優(you)原則


  管徑應根(gen)據(ju)流(liu)體的(de)流(liu)量、性(xing)質、流(liu)速及管道允(yun)許的(de)壓力(li)損失等確定。對大直徑厚壁合金鋼等管道管徑的(de)確定,應進行建設費用(yong)和運(yun)行費用(yong)方面的(de)經濟比較。


  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(bu)銹鋼管(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. 滿足壓力降要求原則


  管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)壓(ya)力(li)(li)降(jiang)(jiang)計算是按閥門(men)全(quan)開的(de)(de)情(qing)(qing)況下計算的(de)(de),管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)的(de)(de)壓(ya)力(li)(li)降(jiang)(jiang)必須(xu)小(xiao)于(yu)允(yun)許(xu)(xu)壓(ya)力(li)(li)降(jiang)(jiang),否(fou)則工(gong)藝所需最大(da)流(liu)(liu)(liu)量(liang)將低(di)于(yu)所需值。允(yun)許(xu)(xu)壓(ya)力(li)(li)降(jiang)(jiang)較(jiao)(jiao)小(xiao)的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao),應選(xuan)用較(jiao)(jiao)低(di)的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su),允(yun)許(xu)(xu)壓(ya)力(li)(li)降(jiang)(jiang)較(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)可選(xuan)用較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)。對于(yu)同(tong)(tong)一介質在(zai)不同(tong)(tong)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)的(de)(de)情(qing)(qing)況下,流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)雖相等(deng),管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)壓(ya)力(li)(li)降(jiang)(jiang)卻相差(cha)很大(da)。在(zai)計算管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)時,允(yun)許(xu)(xu)壓(ya)力(li)(li)降(jiang)(jiang)相同(tong)(tong),管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)不同(tong)(tong)的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)應選(xuan)用不同(tong)(tong)的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su),小(xiao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)選(xuan)用較(jiao)(jiao)低(di)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su),大(da)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)選(xuan)用較(jiao)(jiao)高(gao)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)。黏度較(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)體(ti),管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)壓(ya)力(li)(li)降(jiang)(jiang)較(jiao)(jiao)大(da),應選(xuan)用較(jiao)(jiao)低(di)的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su),黏度較(jiao)(jiao)小(xiao)的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)體(ti)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)壓(ya)力(li)(li)降(jiang)(jiang)較(jiao)(jiao)小(xiao),應選(xuan)用較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)。


3. 工藝控制要求原則


  一般調(diao)(diao)節閥(fa)(fa)壓力降應占整(zheng)個控(kong)制(zhi)(zhi)系統(tong)總壓力降的30%左右,在流(liu)量比較平穩(wen)的管道系統(tong)中,可取(qu)調(diao)(diao)節閥(fa)(fa)壓力降占系統(tong)總壓力降的20%。如果調(diao)(diao)節閥(fa)(fa)壓力降很小,為了改變(bian)流(liu)量,調(diao)(diao)節閥(fa)(fa)閥(fa)(fa)桿行程需(xu)變(bian)化(hua)很大的比例(li),當要控(kong)制(zhi)(zhi)低(di)流(liu)量時,調(diao)(diao)節閥(fa)(fa)將幾乎關閉,這樣就使得流(liu)量控(kong)制(zhi)(zhi)變(bian)得困難。


4. 限制管壁磨損原則


  在大(da)多數情況下,金屬的(de)(de)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)性能(neng)主要依靠其接觸腐(fu)(fu)蝕(shi)介(jie)質(zhi)表(biao)面的(de)(de)一層保(bao)護膜(mo),管(guan)(guan)(guan)內介(jie)質(zhi)流(liu)速(su)過高會損壞保(bao)護膜(mo),引起管(guan)(guan)(guan)道沖蝕(shi)和磨損,最終將縮短管(guan)(guan)(guan)道的(de)(de)預期使(shi)(shi)用壽命。例(li)如,當(dang)銅(tong)鎳合(he)金管(guan)(guan)(guan)內為海(hai)水介(jie)質(zhi)時,允許的(de)(de)流(liu)速(su)為1.5~3m/s,當(dang)流(liu)速(su)達到45m/s時,其腐(fu)(fu)蝕(shi)速(su)率將是不允許的(de)(de)。工(gong)(gong)藝(系統)工(gong)(gong)程師在進行(xing)管(guan)(guan)(guan)道工(gong)(gong)藝計算時,應(ying)該注意在下列條件下會使(shi)(shi)腐(fu)(fu)蝕(shi)速(su)率加快,必須(xu)采取限制流(liu)速(su)的(de)(de)措施:①. 腐(fu)(fu)蝕(shi)介(jie)質(zhi)會引起管(guan)(guan)(guan)壁脆弱。②. 軟金屬(如鉛或銅(tong))。③. 工(gong)(gong)藝介(jie)質(zhi)中(zhong)存在有(you)磨損性的(de)(de)固體顆粒(li)。④. 帶有(you)大(da)量不銹鋼管(guan)(guan)(guan)件的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)道將導致高的(de)(de)湍(tuan)流(liu)。


  如果遇到此類問(wen)題(ti),當沒有資料數據,又無法(fa)(fa)解(jie)決懷疑的(de)(de)(de)腐蝕(shi)問(wen)題(ti)時(shi),應該采取限制(zhi)流速的(de)(de)(de)辦法(fa)(fa),建議液體最大流速為(wei)2m/s。部分腐蝕(shi)介(jie)質的(de)(de)(de)最大流速見表3.2.1。


表 2.1.jpg


5. 滿(man)足介質安全(quan)輸送的(de)規定


  特(te)殊介質(zhi)的(de)流(liu)(liu)速還應符合相應的(de)國(guo)家標(biao)準。氧氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速應符合GB 50030《氧氣(qi)(qi)站設(she)計(ji)規范(fan)》,氫(qing)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速應符合GB50177《氫(qing)氣(qi)(qi)站設(she)計(ji)規范(fan)》,乙炔(gui)流(liu)(liu)速應符合GB 50031《乙炔(gui)站設(she)計(ji)規范(fan)》。部分流(liu)(liu)體的(de)最大流(liu)(liu)速可參見(jian)表3.2.2。


表 2.2.jpg


注:本表摘(zhai)自《化學工程手冊(ce)》。氫氣(qi)和氧氣(qi)的具體流速應根據壓力和管道材質按有關(guan)規(gui)范及標準(zhun)做調整。


6. 滿足噪(zao)聲控制要(yao)求


  管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)在高流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)(su)(su)(su)、節流(liu)(liu)(liu)(liu)、氣(qi)(qi)(qi)穴、湍(tuan)流(liu)(liu)(liu)(liu)等情(qing)況(kuang)下(xia)都會產生(sheng)噪聲(sheng)(sheng)。工(gong)藝(yi)(系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong))工(gong)程師應確定合適的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)(su)(su)(su),對(dui)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)閥(fa)門(包(bao)括控(kong)制閥(fa))、特殊(shu)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)件(jian)(如噴射(she)器等)和由(you)于(yu)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)中物(wu)料(liao)流(liu)(liu)(liu)(liu)向突變的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)以(yi)(yi)及火炬管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)、安全閥(fa)放空管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)等,在工(gong)作時由(you)于(yu)高流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)(su)(su)(su)湍(tuan)流(liu)(liu)(liu)(liu)引起的(de)(de)(de)(de)高噪聲(sheng)(sheng)進行控(kong)制。流(liu)(liu)(liu)(liu)體在閥(fa)門或管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)內(nei)的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)(su)(su)(su)越快(kuai),噪聲(sheng)(sheng)也越高,降低流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)(su)(su)(su)可減小噪聲(sheng)(sheng)。在無(wu)氣(qi)(qi)(qi)穴的(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia),流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)(su)(su)(su)增加(jia)1倍,噪聲(sheng)(sheng)增加(jia)18dB。對(dui)噪聲(sheng)(sheng)限(xian)制較(jiao)嚴的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao),需對(dui)流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)(su)(su)(su)加(jia)以(yi)(yi)限(xian)制,一般(ban)采用擴大(da)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)徑的(de)(de)(de)(de)方法來(lai)降低流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)(su)(su)(su)。對(dui)于(yu)截(jie)面(mian)與(yu)流(liu)(liu)(liu)(liu)向急劇變化(hua)的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)段,其流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)(su)(su)(su)還(huan)應進一步降低。在實際使用中,不同(tong)的(de)(de)(de)(de)環境對(dui)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)噪聲(sheng)(sheng)有不同(tong)的(de)(de)(de)(de)要求,但(dan)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)輸送(song)情(qing)況(kuang)不受此(ci)限(xian)制,因為氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)中固體顆粒與(yu)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)壁(bi)的(de)(de)(de)(de)摩(mo)擦將大(da)大(da)增加(jia)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)噪聲(sheng)(sheng)。管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)內(nei)流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)(su)(su)(su)的(de)(de)(de)(de)限(xian)制值見表3.2.3。


  當(dang)無法(fa)(fa)用降低流(liu)速的辦(ban)法(fa)(fa)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)噪聲(sheng)時,可查閱有(you)關噪聲(sheng)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)設計(ji)規范,如HG/T20570.10-1995《工藝系統專業噪聲(sheng)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)設計(ji)》,用其他方法(fa)(fa)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)管道(dao)系統噪聲(sheng)。


表 2.3.jpg


7. 符合管(guan)材(cai)的(de)標準規(gui)格


  公(gong)制(zhi)和英制(zhi)管道具有(you)不(bu)同的(de)外(wai)(wai)徑(jing)(jing)及壁厚系列。常(chang)用(yong)公(gong)稱(cheng)直徑(jing)(jing)的(de)管道外(wai)(wai)徑(jing)(jing)見本書(shu)有(you)關(guan)章節。除另有(you)規定(ding)或采(cai)取有(you)效措施外(wai)(wai)容易(yi)堵塞的(de)液體不(bu)宜(yi)采(cai)用(yong)公(gong)稱(cheng)直徑(jing)(jing)小(xiao)于25mm的(de)不(bu)銹鋼管道。




聯系方式.jpg