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(dao)口徑大小的確定是管道設計的首要任務之一。


1. 管徑的(de)經(jing)濟性最優原則


  管徑應(ying)根據流體的(de)(de)流量(liang)、性質、流速及管道(dao)允許(xu)的(de)(de)壓力(li)損(sun)失等確(que)定。對大直徑厚壁(bi)合(he)金鋼等管道(dao)管徑的(de)(de)確(que)定,應(ying)進行建設費(fei)用和運行費(fei)用方面的(de)(de)經濟比(bi)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(zu)壓(ya)力降要求原則


  管(guan)道壓(ya)(ya)力(li)(li)降(jiang)(jiang)(jiang)計(ji)(ji)算(suan)是(shi)按閥門全(quan)開的(de)情況下計(ji)(ji)算(suan)的(de),管(guan)道的(de)壓(ya)(ya)力(li)(li)降(jiang)(jiang)(jiang)必須小(xiao)于(yu)允許壓(ya)(ya)力(li)(li)降(jiang)(jiang)(jiang),否則工藝(yi)所(suo)需最大(da)流(liu)(liu)(liu)量將低于(yu)所(suo)需值。允許壓(ya)(ya)力(li)(li)降(jiang)(jiang)(jiang)較小(xiao)的(de)管(guan)道,應(ying)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)(yong)較低的(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su),允許壓(ya)(ya)力(li)(li)降(jiang)(jiang)(jiang)較大(da)的(de)管(guan)道可(ke)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)(yong)較高的(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)。對于(yu)同一介質(zhi)在不(bu)同管(guan)徑(jing)(jing)的(de)情況下,流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)雖相等,管(guan)道壓(ya)(ya)力(li)(li)降(jiang)(jiang)(jiang)卻相差(cha)很大(da)。在計(ji)(ji)算(suan)管(guan)徑(jing)(jing)時,允許壓(ya)(ya)力(li)(li)降(jiang)(jiang)(jiang)相同,管(guan)徑(jing)(jing)不(bu)同的(de)管(guan)道應(ying)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)(yong)不(bu)同的(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su),小(xiao)管(guan)徑(jing)(jing)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)(yong)較低流(liu)(liu)(liu)速(su)(su),大(da)管(guan)徑(jing)(jing)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)(yong)較高流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)。黏度(du)較大(da)的(de)流(liu)(liu)(liu)體,管(guan)道壓(ya)(ya)力(li)(li)降(jiang)(jiang)(jiang)較大(da),應(ying)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)(yong)較低的(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su),黏度(du)較小(xiao)的(de)流(liu)(liu)(liu)體管(guan)道壓(ya)(ya)力(li)(li)降(jiang)(jiang)(jiang)較小(xiao),應(ying)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)(yong)較高的(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)。


3. 工藝控(kong)制要求原(yuan)則


  一(yi)般調(diao)節(jie)閥(fa)(fa)壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)降(jiang)應占(zhan)整(zheng)個控制(zhi)系(xi)統總(zong)壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)降(jiang)的30%左右,在流(liu)(liu)量比(bi)較平(ping)穩的管道系(xi)統中,可取(qu)調(diao)節(jie)閥(fa)(fa)壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)降(jiang)占(zhan)系(xi)統總(zong)壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)降(jiang)的20%。如果(guo)調(diao)節(jie)閥(fa)(fa)壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)降(jiang)很(hen)小,為(wei)了改(gai)變流(liu)(liu)量,調(diao)節(jie)閥(fa)(fa)閥(fa)(fa)桿(gan)行(xing)程需變化很(hen)大的比(bi)例,當(dang)要(yao)控制(zhi)低流(liu)(liu)量時,調(diao)節(jie)閥(fa)(fa)將幾乎關閉,這樣就使得流(liu)(liu)量控制(zhi)變得困難(nan)。


4. 限制管(guan)壁磨損(sun)原則


  在(zai)(zai)大多數情況下,金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)耐腐(fu)蝕性(xing)能主(zhu)要依靠其接(jie)觸腐(fu)蝕介質表面的(de)(de)(de)一層保護膜,管(guan)(guan)內介質流(liu)速過高(gao)會(hui)(hui)損(sun)壞保護膜,引起(qi)(qi)管(guan)(guan)道沖蝕和磨損(sun),最(zui)終(zhong)將(jiang)縮短管(guan)(guan)道的(de)(de)(de)預期使用壽命。例如(ru),當銅鎳合金(jin)管(guan)(guan)內為(wei)海水介質時,允(yun)許(xu)的(de)(de)(de)流(liu)速為(wei)1.5~3m/s,當流(liu)速達到45m/s時,其腐(fu)蝕速率將(jiang)是不允(yun)許(xu)的(de)(de)(de)。工藝(yi)(系統(tong))工程師在(zai)(zai)進行(xing)管(guan)(guan)道工藝(yi)計算時,應該(gai)注意在(zai)(zai)下列條(tiao)件(jian)下會(hui)(hui)使腐(fu)蝕速率加快,必須(xu)采(cai)取限制流(liu)速的(de)(de)(de)措施:①. 腐(fu)蝕介質會(hui)(hui)引起(qi)(qi)管(guan)(guan)壁脆弱(ruo)。②. 軟金(jin)屬(shu)(如(ru)鉛或銅)。③. 工藝(yi)介質中(zhong)存在(zai)(zai)有(you)(you)磨損(sun)性(xing)的(de)(de)(de)固體顆(ke)粒。④. 帶有(you)(you)大量不銹鋼管(guan)(guan)件(jian)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道將(jiang)導致(zhi)高(gao)的(de)(de)(de)湍流(liu)。


  如果(guo)遇(yu)到此類問(wen)(wen)題(ti),當(dang)沒有資(zi)料數據,又無法解決(jue)懷疑的腐蝕問(wen)(wen)題(ti)時,應該采取限制(zhi)流(liu)速的辦法,建議液體最大流(liu)速為2m/s。部分腐蝕介(jie)質的最大流(liu)速見表3.2.1。


表 2.1.jpg


5. 滿(man)足介質(zhi)安(an)全輸送(song)的規(gui)定


  特殊(shu)介質的(de)流速(su)還(huan)應(ying)符(fu)合(he)相應(ying)的(de)國家標準。氧氣(qi)(qi)流速(su)應(ying)符(fu)合(he)GB 50030《氧氣(qi)(qi)站設(she)計(ji)規范》,氫氣(qi)(qi)流速(su)應(ying)符(fu)合(he)GB50177《氫氣(qi)(qi)站設(she)計(ji)規范》,乙炔流速(su)應(ying)符(fu)合(he)GB 50031《乙炔站設(she)計(ji)規范》。部分流體的(de)最大流速(su)可參(can)見(jian)表(biao)3.2.2。


表 2.2.jpg


注:本(ben)表摘(zhai)自《化學工(gong)程手冊》。氫氣和氧氣的具體流速應(ying)根據壓力和管道材質(zhi)按(an)有關(guan)規范及標(biao)準(zhun)做調整。


6. 滿足噪聲控制(zhi)要求


  管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)系(xi)統在(zai)高流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)、節流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)、氣穴、湍流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)等情況下(xia)都會產生噪(zao)聲(sheng)。工藝(系(xi)統)工程(cheng)師應確定合(he)適的(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su),對(dui)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)系(xi)統的(de)閥門(men)(包括控(kong)制(zhi)閥)、特殊管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)件(如(ru)噴射器等)和由于(yu)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)中(zhong)物料(liao)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)向突變的(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)系(xi)統以及(ji)火炬管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)系(xi)統、安全閥放(fang)空管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)系(xi)統等,在(zai)工作時(shi)由于(yu)高流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)湍流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)引起的(de)高噪(zao)聲(sheng)進行控(kong)制(zhi)。流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)體在(zai)閥門(men)或管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)內的(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)越(yue)快,噪(zao)聲(sheng)也越(yue)高,降低(di)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)可(ke)減小噪(zao)聲(sheng)。在(zai)無氣穴的(de)情況下(xia),流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)增加1倍,噪(zao)聲(sheng)增加18dB。對(dui)噪(zao)聲(sheng)限制(zhi)較嚴的(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao),需對(dui)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)加以限制(zhi),一般采用(yong)擴大(da)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)的(de)方法(fa)來降低(di)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)。對(dui)于(yu)截面與流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)向急劇變化的(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)段,其流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)還應進一步降低(di)。在(zai)實際使用(yong)中(zhong),不同的(de)環(huan)境對(dui)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)噪(zao)聲(sheng)有不同的(de)要求(qiu),但(dan)氣流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)輸送情況不受此限制(zhi),因為(wei)氣流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)中(zhong)固體顆粒與管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)壁(bi)的(de)摩擦(ca)將大(da)大(da)增加管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)噪(zao)聲(sheng)。管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)內流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)(su)的(de)限制(zhi)值見(jian)表3.2.3。


  當無法用降低流速的(de)辦法控(kong)制(zhi)噪聲(sheng)時,可查閱有關噪聲(sheng)控(kong)制(zhi)設計規范,如HG/T20570.10-1995《工藝系統專業噪聲(sheng)控(kong)制(zhi)設計》,用其(qi)他方(fang)法控(kong)制(zhi)管道系統噪聲(sheng)。


表 2.3.jpg


7. 符合管材的標(biao)準規(gui)格


  公制(zhi)和(he)英(ying)制(zhi)管(guan)道(dao)具有不同的外(wai)徑及壁厚系列(lie)。常用(yong)公稱直徑的管(guan)道(dao)外(wai)徑見本書有關章節。除另(ling)有規定或采取(qu)有效措(cuo)施外(wai)容易堵塞的液體(ti)不宜采用(yong)公稱直徑小于(yu)25mm的不銹鋼管(guan)道(dao)。




聯系方式.jpg