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(jing)的經濟性(xing)最優原則


  管(guan)徑應(ying)根據(ju)流體(ti)的流量、性質、流速及(ji)管(guan)道允許(xu)的壓力(li)損失等確定。對大(da)直徑厚壁合(he)金鋼(gang)等管(guan)道管(guan)徑的確定,應(ying)進行建設費(fei)用和(he)運行費(fei)用方面的經濟(ji)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(man)足壓力降(jiang)要求原則


  管(guan)(guan)道(dao)壓(ya)(ya)力(li)降(jiang)計(ji)算是按閥門全開的(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)計(ji)算的(de)(de)(de)(de),管(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)降(jiang)必須小于(yu)允(yun)許壓(ya)(ya)力(li)降(jiang),否則工(gong)藝所(suo)需(xu)最大(da)(da)流(liu)量將低于(yu)所(suo)需(xu)值。允(yun)許壓(ya)(ya)力(li)降(jiang)較(jiao)(jiao)小的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)道(dao),應(ying)選(xuan)用(yong)較(jiao)(jiao)低的(de)(de)(de)(de)流(liu)速(su)(su),允(yun)許壓(ya)(ya)力(li)降(jiang)較(jiao)(jiao)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)可(ke)選(xuan)用(yong)較(jiao)(jiao)高的(de)(de)(de)(de)流(liu)速(su)(su)。對(dui)于(yu)同(tong)一(yi)介質在不(bu)同(tong)管(guan)(guan)徑(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia),流(liu)速(su)(su)雖相(xiang)等,管(guan)(guan)道(dao)壓(ya)(ya)力(li)降(jiang)卻相(xiang)差很大(da)(da)。在計(ji)算管(guan)(guan)徑(jing)(jing)時(shi),允(yun)許壓(ya)(ya)力(li)降(jiang)相(xiang)同(tong),管(guan)(guan)徑(jing)(jing)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)應(ying)選(xuan)用(yong)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)流(liu)速(su)(su),小管(guan)(guan)徑(jing)(jing)選(xuan)用(yong)較(jiao)(jiao)低流(liu)速(su)(su),大(da)(da)管(guan)(guan)徑(jing)(jing)選(xuan)用(yong)較(jiao)(jiao)高流(liu)速(su)(su)。黏度(du)較(jiao)(jiao)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)流(liu)體(ti),管(guan)(guan)道(dao)壓(ya)(ya)力(li)降(jiang)較(jiao)(jiao)大(da)(da),應(ying)選(xuan)用(yong)較(jiao)(jiao)低的(de)(de)(de)(de)流(liu)速(su)(su),黏度(du)較(jiao)(jiao)小的(de)(de)(de)(de)流(liu)體(ti)管(guan)(guan)道(dao)壓(ya)(ya)力(li)降(jiang)較(jiao)(jiao)小,應(ying)選(xuan)用(yong)較(jiao)(jiao)高的(de)(de)(de)(de)流(liu)速(su)(su)。


3. 工藝控制要求原則


  一般調(diao)(diao)節(jie)閥壓力降應(ying)占整個控制(zhi)(zhi)系統總(zong)壓力降的(de)30%左(zuo)右(you),在流(liu)量(liang)比較平穩的(de)管道系統中,可取調(diao)(diao)節(jie)閥壓力降占系統總(zong)壓力降的(de)20%。如果調(diao)(diao)節(jie)閥壓力降很小(xiao),為了改變流(liu)量(liang),調(diao)(diao)節(jie)閥閥桿行程需變化很大的(de)比例(li),當要控制(zhi)(zhi)低流(liu)量(liang)時,調(diao)(diao)節(jie)閥將幾乎(hu)關閉,這樣就使得流(liu)量(liang)控制(zhi)(zhi)變得困難。


4. 限制管壁磨損原則


  在(zai)大(da)(da)多(duo)數(shu)情況下,金(jin)屬的(de)(de)耐腐(fu)蝕性能(neng)主要依靠其(qi)接觸腐(fu)蝕介(jie)質表面(mian)的(de)(de)一層保護(hu)膜(mo),管(guan)內介(jie)質流速(su)過高(gao)會損(sun)壞保護(hu)膜(mo),引起管(guan)道(dao)沖(chong)蝕和磨損(sun),最終將縮短管(guan)道(dao)的(de)(de)預(yu)期使用壽命。例如,當銅鎳合金(jin)管(guan)內為海水介(jie)質時(shi),允許的(de)(de)流速(su)為1.5~3m/s,當流速(su)達到(dao)45m/s時(shi),其(qi)腐(fu)蝕速(su)率將是不允許的(de)(de)。工藝(系(xi)統(tong))工程師在(zai)進行管(guan)道(dao)工藝計算(suan)時(shi),應(ying)該注意在(zai)下列條件下會使腐(fu)蝕速(su)率加快,必須采取限制流速(su)的(de)(de)措施:①. 腐(fu)蝕介(jie)質會引起管(guan)壁脆弱。②. 軟金(jin)屬(如鉛或銅)。③. 工藝介(jie)質中(zhong)存在(zai)有磨損(sun)性的(de)(de)固(gu)體(ti)顆粒。④. 帶有大(da)(da)量不銹鋼管(guan)件的(de)(de)管(guan)道(dao)將導致高(gao)的(de)(de)湍流。


  如果遇(yu)到此類(lei)問(wen)題,當沒(mei)有資料數(shu)據(ju),又無法解決懷疑的(de)腐蝕問(wen)題時,應該采取限制流(liu)速的(de)辦法,建議(yi)液體最(zui)大(da)流(liu)速為2m/s。部分(fen)腐蝕介質的(de)最(zui)大(da)流(liu)速見表3.2.1。


表 2.1.jpg


5. 滿足(zu)介質安全輸送(song)的規定


  特殊介(jie)質的流速(su)還應(ying)符(fu)(fu)合相應(ying)的國(guo)家標準。氧氣(qi)流速(su)應(ying)符(fu)(fu)合GB 50030《氧氣(qi)站(zhan)設計規(gui)范(fan)》,氫(qing)(qing)氣(qi)流速(su)應(ying)符(fu)(fu)合GB50177《氫(qing)(qing)氣(qi)站(zhan)設計規(gui)范(fan)》,乙炔流速(su)應(ying)符(fu)(fu)合GB 50031《乙炔站(zhan)設計規(gui)范(fan)》。部分流體的最(zui)大流速(su)可參見表3.2.2。


表 2.2.jpg


注:本表摘自《化學(xue)工程手冊》。氫氣(qi)和氧氣(qi)的(de)具體(ti)流速應(ying)根(gen)據壓(ya)力和管道(dao)材(cai)質按有(you)關規范及標準做調整。


6. 滿足噪聲控制要求


  管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)系(xi)統(tong)在高流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速、節流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)、氣穴、湍流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)等(deng)(deng)情況下(xia)都會產生噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)。工(gong)(gong)藝(系(xi)統(tong))工(gong)(gong)程(cheng)師應確定合適的(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速,對(dui)管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)系(xi)統(tong)的(de)閥(fa)(fa)門(men)(包(bao)括控制(zhi)閥(fa)(fa))、特殊管(guan)件(如噴射(she)器等(deng)(deng))和由于管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)中物料流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)向(xiang)突變的(de)管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)系(xi)統(tong)以及火炬管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)系(xi)統(tong)、安全閥(fa)(fa)放空管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)系(xi)統(tong)等(deng)(deng),在工(gong)(gong)作時由于高流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速湍流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)引起的(de)高噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)進行(xing)控制(zhi)。流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)體在閥(fa)(fa)門(men)或管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)內(nei)的(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速越快,噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)也(ye)越高,降(jiang)低(di)(di)(di)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速可減小(xiao)噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)。在無(wu)氣穴的(de)情況下(xia),流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速增(zeng)加(jia)1倍,噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)增(zeng)加(jia)18dB。對(dui)噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)限(xian)制(zhi)較嚴的(de)管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao),需對(dui)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速加(jia)以限(xian)制(zhi),一(yi)般采用(yong)擴大管(guan)徑的(de)方法(fa)來降(jiang)低(di)(di)(di)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速。對(dui)于截(jie)面(mian)與流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)向(xiang)急劇變化的(de)管(guan)段,其流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速還應進一(yi)步降(jiang)低(di)(di)(di)。在實(shi)際(ji)使用(yong)中,不(bu)同的(de)環境對(dui)管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)有不(bu)同的(de)要求(qiu),但氣流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)輸送(song)情況不(bu)受(shou)此限(xian)制(zhi),因為氣流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)中固(gu)體顆粒與管(guan)壁的(de)摩擦將大大增(zeng)加(jia)管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)。管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)內(nei)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速的(de)限(xian)制(zhi)值見表(biao)3.2.3。


  當無法用降低流速的(de)辦法控(kong)(kong)(kong)制(zhi)噪聲時,可查閱有關噪聲控(kong)(kong)(kong)制(zhi)設計(ji)規范,如HG/T20570.10-1995《工(gong)藝系統(tong)專業噪聲控(kong)(kong)(kong)制(zhi)設計(ji)》,用其他方法控(kong)(kong)(kong)制(zhi)管(guan)道系統(tong)噪聲。


表 2.3.jpg


7. 符合管材的標準規格


  公制和英制管道(dao)(dao)具有(you)不(bu)同的(de)外(wai)徑及壁厚系列。常用公稱直徑的(de)管道(dao)(dao)外(wai)徑見本書(shu)有(you)關章(zhang)節。除另有(you)規定或采取有(you)效措(cuo)施外(wai)容易堵(du)塞的(de)液體(ti)不(bu)宜(yi)采用公稱直徑小(xiao)于25mm的(de)不(bu)銹鋼(gang)管道(dao)(dao)。




聯系方式.jpg