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(guan)道口徑大小的確定是管道設計的首要任務之一。


1. 管(guan)徑(jing)的經濟性最(zui)優原(yuan)則


  管(guan)徑(jing)應(ying)根據流(liu)體的(de)流(liu)量、性質、流(liu)速(su)及管(guan)道允許的(de)壓力損失等(deng)確定(ding)。對大(da)直徑(jing)厚(hou)壁合金鋼等(deng)管(guan)道管(guan)徑(jing)的(de)確定(ding),應(ying)進行(xing)建設費用(yong)和運行(xing)費用(yong)方面的(de)經(jing)濟比(bi)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)道壓(ya)(ya)力(li)降(jiang)計(ji)(ji)算(suan)(suan)是按(an)閥門全(quan)開(kai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下計(ji)(ji)算(suan)(suan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de),管(guan)(guan)(guan)(guan)道的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)降(jiang)必(bi)須小于(yu)允(yun)許(xu)(xu)壓(ya)(ya)力(li)降(jiang),否則工藝所需(xu)最大(da)流量將低(di)于(yu)所需(xu)值。允(yun)許(xu)(xu)壓(ya)(ya)力(li)降(jiang)較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)道,應(ying)選(xuan)用(yong)較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)流速(su)(su),允(yun)許(xu)(xu)壓(ya)(ya)力(li)降(jiang)較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)道可選(xuan)用(yong)較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)流速(su)(su)。對于(yu)同一介(jie)質在(zai)不同管(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下,流速(su)(su)雖相等,管(guan)(guan)(guan)(guan)道壓(ya)(ya)力(li)降(jiang)卻相差很大(da)。在(zai)計(ji)(ji)算(suan)(suan)管(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)時,允(yun)許(xu)(xu)壓(ya)(ya)力(li)降(jiang)相同,管(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)不同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)道應(ying)選(xuan)用(yong)不同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)流速(su)(su),小管(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)選(xuan)用(yong)較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)低(di)流速(su)(su),大(da)管(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)選(xuan)用(yong)較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高流速(su)(su)。黏度較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)流體,管(guan)(guan)(guan)(guan)道壓(ya)(ya)力(li)降(jiang)較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)大(da),應(ying)選(xuan)用(yong)較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)流速(su)(su),黏度較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)流體管(guan)(guan)(guan)(guan)道壓(ya)(ya)力(li)降(jiang)較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)小,應(ying)選(xuan)用(yong)較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)流速(su)(su)。


3. 工(gong)藝控制要(yao)求(qiu)原(yuan)則


  一般調(diao)節(jie)閥(fa)壓(ya)力(li)降(jiang)(jiang)應占整個控制系(xi)統(tong)總壓(ya)力(li)降(jiang)(jiang)的(de)30%左右,在流量比(bi)較平穩的(de)管道系(xi)統(tong)中(zhong),可(ke)取調(diao)節(jie)閥(fa)壓(ya)力(li)降(jiang)(jiang)占系(xi)統(tong)總壓(ya)力(li)降(jiang)(jiang)的(de)20%。如果(guo)調(diao)節(jie)閥(fa)壓(ya)力(li)降(jiang)(jiang)很小,為了改變(bian)流量,調(diao)節(jie)閥(fa)閥(fa)桿行程需(xu)變(bian)化(hua)很大(da)的(de)比(bi)例(li),當要控制低(di)流量時,調(diao)節(jie)閥(fa)將幾乎關(guan)閉(bi),這樣就使得(de)流量控制變(bian)得(de)困難(nan)。


4. 限制管壁磨損原則


  在大(da)多數情況下,金屬的(de)(de)耐腐蝕(shi)性能主(zhu)要依(yi)靠其接觸(chu)腐蝕(shi)介(jie)(jie)質表面(mian)的(de)(de)一層保護(hu)(hu)膜(mo),管(guan)內介(jie)(jie)質流速(su)(su)過高會損(sun)壞保護(hu)(hu)膜(mo),引起管(guan)道沖蝕(shi)和(he)磨(mo)損(sun),最終將縮短管(guan)道的(de)(de)預期(qi)使用壽命。例如,當銅鎳合金管(guan)內為海水介(jie)(jie)質時,允(yun)許的(de)(de)流速(su)(su)為1.5~3m/s,當流速(su)(su)達到45m/s時,其腐蝕(shi)速(su)(su)率(lv)將是(shi)不允(yun)許的(de)(de)。工藝(yi)(yi)(系統)工程(cheng)師在進行(xing)管(guan)道工藝(yi)(yi)計算時,應該注(zhu)意在下列條(tiao)件(jian)下會使腐蝕(shi)速(su)(su)率(lv)加(jia)快,必須采(cai)取(qu)限制流速(su)(su)的(de)(de)措施:①. 腐蝕(shi)介(jie)(jie)質會引起管(guan)壁脆弱。②. 軟(ruan)金屬(如鉛(qian)或銅)。③. 工藝(yi)(yi)介(jie)(jie)質中存在有(you)磨(mo)損(sun)性的(de)(de)固(gu)體顆粒。④. 帶有(you)大(da)量(liang)不銹鋼管(guan)件(jian)的(de)(de)管(guan)道將導致(zhi)高的(de)(de)湍流。


  如果(guo)遇到(dao)此類問題,當沒有資料數(shu)據,又(you)無法解決懷(huai)疑的腐蝕問題時(shi),應該采取(qu)限制流(liu)速的辦(ban)法,建(jian)議液體最大流(liu)速為2m/s。部分腐蝕介質的最大流(liu)速見(jian)表3.2.1。


表 2.1.jpg


5. 滿足介質(zhi)安全(quan)輸(shu)送的規定


  特殊介質的流(liu)(liu)速(su)(su)還應(ying)(ying)符(fu)合相(xiang)應(ying)(ying)的國家(jia)標(biao)準。氧氣(qi)流(liu)(liu)速(su)(su)應(ying)(ying)符(fu)合GB 50030《氧氣(qi)站設計規(gui)范》,氫(qing)氣(qi)流(liu)(liu)速(su)(su)應(ying)(ying)符(fu)合GB50177《氫(qing)氣(qi)站設計規(gui)范》,乙炔流(liu)(liu)速(su)(su)應(ying)(ying)符(fu)合GB 50031《乙炔站設計規(gui)范》。部分(fen)流(liu)(liu)體的最大(da)流(liu)(liu)速(su)(su)可參(can)見(jian)表3.2.2。


表 2.2.jpg


注:本表(biao)摘自《化學(xue)工(gong)程手冊》。氫氣和(he)氧氣的(de)具(ju)體流速(su)應根據(ju)壓(ya)力和(he)管道材質(zhi)按有關(guan)規范及標(biao)準做調整。


6. 滿足(zu)噪聲控制要求


  管(guan)道(dao)系(xi)統(tong)在(zai)高(gao)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)、節流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)、氣穴(xue)、湍流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)等(deng)情況下(xia)都會產生噪(zao)聲(sheng)(sheng)。工(gong)藝(系(xi)統(tong))工(gong)程師(shi)應確(que)定合適的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su),對管(guan)道(dao)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)閥(fa)門(包括控(kong)制(zhi)(zhi)閥(fa))、特殊(shu)管(guan)件(如噴射(she)器(qi)等(deng))和由于(yu)(yu)(yu)管(guan)道(dao)中物料流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)向(xiang)(xiang)突變的(de)(de)(de)管(guan)道(dao)系(xi)統(tong)以(yi)及火(huo)炬管(guan)道(dao)系(xi)統(tong)、安全(quan)閥(fa)放空管(guan)道(dao)系(xi)統(tong)等(deng),在(zai)工(gong)作時由于(yu)(yu)(yu)高(gao)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)湍流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)引起的(de)(de)(de)高(gao)噪(zao)聲(sheng)(sheng)進行(xing)控(kong)制(zhi)(zhi)。流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)體在(zai)閥(fa)門或(huo)管(guan)道(dao)內(nei)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)越(yue)快(kuai),噪(zao)聲(sheng)(sheng)也越(yue)高(gao),降低(di)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)可減小噪(zao)聲(sheng)(sheng)。在(zai)無(wu)氣穴(xue)的(de)(de)(de)情況下(xia),流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)增加1倍(bei),噪(zao)聲(sheng)(sheng)增加18dB。對噪(zao)聲(sheng)(sheng)限制(zhi)(zhi)較嚴的(de)(de)(de)管(guan)道(dao),需對流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)加以(yi)限制(zhi)(zhi),一般(ban)采用(yong)擴(kuo)大管(guan)徑的(de)(de)(de)方法(fa)來降低(di)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)。對于(yu)(yu)(yu)截面與流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)向(xiang)(xiang)急(ji)劇變化的(de)(de)(de)管(guan)段,其流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)還(huan)應進一步降低(di)。在(zai)實際使(shi)用(yong)中,不同的(de)(de)(de)環境對管(guan)道(dao)噪(zao)聲(sheng)(sheng)有不同的(de)(de)(de)要求,但(dan)氣流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)輸送(song)情況不受(shou)此限制(zhi)(zhi),因(yin)為(wei)氣流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)中固體顆粒與管(guan)壁的(de)(de)(de)摩擦將大大增加管(guan)道(dao)噪(zao)聲(sheng)(sheng)。管(guan)道(dao)內(nei)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)的(de)(de)(de)限制(zhi)(zhi)值見表3.2.3。


  當無法用降低流速的(de)辦法控制噪聲(sheng)時,可查閱有(you)關噪聲(sheng)控制設(she)計規范,如HG/T20570.10-1995《工(gong)藝系(xi)統(tong)專業噪聲(sheng)控制設(she)計》,用其(qi)他方法控制管道系(xi)統(tong)噪聲(sheng)。


表 2.3.jpg


7. 符合管(guan)材的標準(zhun)規格


  公(gong)制(zhi)和英制(zhi)管(guan)道具有(you)(you)不(bu)同的外(wai)徑(jing)(jing)及壁厚系列。常用公(gong)稱直徑(jing)(jing)的管(guan)道外(wai)徑(jing)(jing)見本(ben)書(shu)有(you)(you)關章節。除另有(you)(you)規定或采取有(you)(you)效(xiao)措施外(wai)容(rong)易(yi)堵塞的液(ye)體不(bu)宜(yi)采用公(gong)稱直徑(jing)(jing)小于25mm的不(bu)銹鋼(gang)管(guan)道。




聯系方式.jpg