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压力管道的设计
人气:827    发布时间:2022-12-06 10:37:58

压力管道在工业生产中起着非常重要的作用,作为工厂材料的搬运工,长距离运输的储藏室,也有助于处理工厂中的热交换。这么重要的管道,不了解压力管道是无法布置的。用小编学习!

  

  什么是压力管?

  压力管道属于特种设备。根据《特种设备安全监察条例》的定义,是指输送一定压力的气体或液体的管状设备。量程定义为最高工作压力大于等于0.1兆帕(表压)的气体、液化气和蒸汽介质,或最高工作温度大于等于标准沸点的易燃、易爆、有毒、有腐蚀性的液体介质,公称直径大于25毫米。

  工作原理

  

  对于单根压力管道,来自压力管道源头的介质是通过外部动力或介质本身的驱动力输送到压力管道末端的。

  压力管道的特性

  压力管道是一个个系统,相互关联,相互影响,主导全身。

  压力管道的长径比很大,容易失稳,受力情况比压力容器复杂。

  压力管道内流体流动状态复杂,缓冲空间小,工况变化频率高于压力容器(如高温、高压、低温、低压、位移变形、风、雪、地震等。可能影响压力管道的应力)。

  管件和管架种类繁多,每种材料都有自己的特点和具体的技术要求,选材复杂。

  管道中可能的泄漏点比压力容器中多,通常只有一个个阀门中有五个点。

  压力管道的种类和数量很多,在设计、制造、安装、检验和使用管理等环节很多,与压力容器有很大的不同。

  压力管道的使用

  

  运输介质(主要用途)

  存储功能(用于长距离管道)

  热交换(用于工业管道)

  压力管道设计步骤

  

  根据介质类型、压力和温度选择管道材料。

  计算管径和壁厚,编制或确定管道等级表。

  执行管线布置图,确定管线走向和敷设方式。

  绘制管道布局和轴向侧视图。

  编译管道特性表。

  计算应力、热补偿和支撑推力。

  向相关专业提供土建材料。

  完成设计图纸和图纸会签。

  压力管道布置设计中的几个问题

  设计步骤中有没有具体想知道的知识点?

  如何确定设计压力?

  

  如何确定设计温度?

  

  管道布局要求

  

  管道应尽可能架空敷设,必要时可埋地或埋沟敷设。(便于安装、生产和维护)

  应尽可能采用吊架设计,使管道尽可能靠近现有建筑物和构筑物,但应防止柔性大的部件承受较大载荷。管道不得布置在建筑物的吊装孔、设备内部构件的抽取区和法兰拆除区。

  管道应成排平行敷设,尽量少走直转少跨,可减少管架数量,节约材料,美观方便安装。

  管道尽量成排布置,裸管底部与管架地面对齐,以便设计支架。

  

  当管道的标高或方向发生变化时,应避免形成积聚气体或液体的“袋子”。如果不可避免,应在高点设置排气阀,在低点设置排水阀。

  管道平面敷设应有坡度,坡度方向一般与材料流向相同,但也有例外,根据具体工艺确定。

  可能泄漏的部件,如法兰、螺纹接头、带有填充物的补偿器等。不得安装在道路和铁路上方的管道上。

  当管道穿过屋顶、地板、平台和墙壁时,通常需要套管保护。

  埋地管道应考虑车辆荷载的影响。过马路时,要加套管。管顶与路面的距离不应小于0.6m,应在冻土深度。

  

  从水平燃气主管连接支管时,应从主管顶部连接。

  多层共架管道布置时,燃气管道、热力管道、公用工程管道和电气仪表线槽架应在上层,腐蚀性介质管道和低温管道应在下层。

  含易燃、易爆、有毒、腐蚀性物质的管道不宜敷设在客厅、楼梯、走廊等场所。通气管应引至室外指定地点或高于屋顶2m处。

  没有隔热层的管道不需要管道支架。大直径薄壁裸管和带保温的管道应由管架或支座支撑。

  管道直埋布置的条件如下:

  无毒、无腐蚀性、无爆炸性介质的管道由于某种原因不能铺设在地面上。

  与地下储罐或地下泵房相关的工艺介质管道。

  冷却水和消防水或泡沫消防管道。

  工作温度低于150的热管。

  压力管道常用管材的选择原则?

  

  压力管道常用管材的使用是根据被输送介质的运行条件(如压力和温度)及其在此条件下的介质特性来确定的。请考虑以下因素:

  首选管道

  选择管材时,一般先考虑金属材料。当金属材料不适用时,再考虑非金属材料。金属材料首选钢管,以后考虑有色金属材料。钢管中,首先考虑碳钢,不适用时选择不锈钢。考虑碳钢材料时,先考虑焊接钢管,不适用时再选择无缝钢管。

  介质压力的影响

  

  输送介质的压力越高,管壁厚度越厚,对管材的要求也越高。

  当介质压力在1.6兆帕以上时,可选择无缝钢管或有色金属管道。当压力很高时,如合成氨、尿素、甲醇生产中,部分管道的中压高达32MPa,一般选用20钢或15MnV的高压无缝钢管。

  压力大于10兆帕时,真空设备上的管道和氧气管一般采用铜管和黄铜管。

  当介质压力低于1.6兆帕时,可考虑焊接钢管、铸铁管或非金属管。但铸铁管所能承受的介质压力不得大于1.0MPa,非金属管所能承受的介质压力与非金属材料的种类有关,如硬质PVC管,使用压力小于等于1.6MPa;增强聚丙烯管,使用压力小于等于1.0兆帕;防抱死制动系统管的使用压力小于或等于0.6兆帕.

  对于水管,当水压低于1.0兆帕时,通常采用Q235A焊接钢管。当水压大于2.5兆帕时,一般采用20钢的无缝钢管。

  介质化学性质的影响

  

  介质化学性质的影响主要体现在腐蚀上,应引起高度重视。

  介质为中性,材质要求一般不高,可以选用普通碳钢管。

  如果介质是酸性或碱性的,就要选择耐酸或耐碱的管道。

  碳钢制成的管子用来输送水和蒸汽。

  管道本身功能的影响

  有些管道不仅要有输送介质的功能,还要有减震、吸热、冷胀冷缩的功能,并能在工作条件下频繁移动。

  压降的影响

  管道材料初步选定后,需要计算管道的压降,确定管道的内径。通过压降计算,看所选材料是否满足要求。尤其是在塑料管的初步选择中,更应注意压降的审查。

  

  

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