壓力管道的設計 |
人氣:3061 發(fā)布時間:2025-01-23 01:08:52 |
壓力管道在工業(yè)生產(chǎn)中起著非常重要的作用,作為工廠材料的搬運工,長距離運輸?shù)膬Σ厥遥灿兄谔幚砉S中的熱交換。這么重要的管道,不了解壓力管道是無法布置的。用小編學習!
什么是壓力管? 壓力管道屬于特種設備。根據(jù)《特種設備安全監(jiān)察條例》的定義,是指輸送一定壓力的氣體或液體的管狀設備。量程定義為最高工作壓力大于等于0.1兆帕(表壓)的氣體、液化氣和蒸汽介質(zhì),或最高工作溫度大于等于標準沸點的易燃、易爆、有毒、有腐蝕性的液體介質(zhì),公稱直徑大于25毫米。 工作原理
對于單根壓力管道,來自壓力管道源頭的介質(zhì)是通過外部動力或介質(zhì)本身的驅(qū)動力輸送到壓力管道末端的。 壓力管道的特性 壓力管道是一個個系統(tǒng),相互關聯(lián),相互影響,主導全身。 壓力管道的長徑比很大,容易失穩(wěn),受力情況比壓力容器復雜。 壓力管道內(nèi)流體流動狀態(tài)復雜,緩沖空間小,工況變化頻率高于壓力容器(如高溫、高壓、低溫、低壓、位移變形、風、雪、地震等??赡苡绊憠毫艿赖膽?。 管件和管架種類繁多,每種材料都有自己的特點和具體的技術要求,選材復雜。 管道中可能的泄漏點比壓力容器中多,通常只有一個個閥門中有五個點。 壓力管道的種類和數(shù)量很多,在設計、制造、安裝、檢驗和使用管理等環(huán)節(jié)很多,與壓力容器有很大的不同。 壓力管道的使用
運輸介質(zhì)(主要用途) 存儲功能(用于長距離管道) 熱交換(用于工業(yè)管道) 壓力管道設計步驟
根據(jù)介質(zhì)類型、壓力和溫度選擇管道材料。 計算管徑和壁厚,編制或確定管道等級表。 執(zhí)行管線布置圖,確定管線走向和敷設方式。 繪制管道布局和軸向側(cè)視圖。 編譯管道特性表。 計算應力、熱補償和支撐推力。 向相關專業(yè)提供土建材料。 完成設計圖紙和圖紙會簽。 壓力管道布置設計中的幾個問題 設計步驟中有沒有具體想知道的知識點? 如何確定設計壓力?
如何確定設計溫度?
管道布局要求
管道應盡可能架空敷設,必要時可埋地或埋溝敷設。(便于安裝、生產(chǎn)和維護) 應盡可能采用吊架設計,使管道盡可能靠近現(xiàn)有建筑物和構筑物,但應防止柔性大的部件承受較大載荷。管道不得布置在建筑物的吊裝孔、設備內(nèi)部構件的抽取區(qū)和法蘭拆除區(qū)。 管道應成排平行敷設,盡量少走直轉(zhuǎn)少跨,可減少管架數(shù)量,節(jié)約材料,美觀方便安裝。 管道盡量成排布置,裸管底部與管架地面對齊,以便設計支架。
當管道的標高或方向發(fā)生變化時,應避免形成積聚氣體或液體的“袋子”。如果不可避免,應在高點設置排氣閥,在低點設置排水閥。 管道平面敷設應有坡度,坡度方向一般與材料流向相同,但也有例外,根據(jù)具體工藝確定。 可能泄漏的部件,如法蘭、螺紋接頭、帶有填充物的補償器等。不得安裝在道路和鐵路上方的管道上。 當管道穿過屋頂、地板、平臺和墻壁時,通常需要套管保護。 埋地管道應考慮車輛荷載的影響。過馬路時,要加套管。管頂與路面的距離不應小于0.6m,應在凍土深度。
從水平燃氣主管連接支管時,應從主管頂部連接。 多層共架管道布置時,燃氣管道、熱力管道、公用工程管道和電氣儀表線槽架應在上層,腐蝕性介質(zhì)管道和低溫管道應在下層。 含易燃、易爆、有毒、腐蝕性物質(zhì)的管道不宜敷設在客廳、樓梯、走廊等場所。通氣管應引至室外指定地點或高于屋頂2m處。 沒有隔熱層的管道不需要管道支架。大直徑薄壁裸管和帶保溫的管道應由管架或支座支撐。 管道直埋布置的條件如下: 無毒、無腐蝕性、無爆炸性介質(zhì)的管道由于某種原因不能鋪設在地面上。 與地下儲罐或地下泵房相關的工藝介質(zhì)管道。 冷卻水和消防水或泡沫消防管道。 工作溫度低于150的熱管。 壓力管道常用管材的選擇原則?
壓力管道常用管材的使用是根據(jù)被輸送介質(zhì)的運行條件(如壓力和溫度)及其在此條件下的介質(zhì)特性來確定的。請考慮以下因素: 首選管道 選擇管材時,一般先考慮金屬材料。當金屬材料不適用時,再考慮非金屬材料。金屬材料首選鋼管,以后考慮有色金屬材料。鋼管中,首先考慮碳鋼,不適用時選擇不銹鋼??紤]碳鋼材料時,先考慮焊接鋼管,不適用時再選擇無縫鋼管。 介質(zhì)壓力的影響
輸送介質(zhì)的壓力越高,管壁厚度越厚,對管材的要求也越高。 當介質(zhì)壓力在1.6兆帕以上時,可選擇無縫鋼管或有色金屬管道。當壓力很高時,如合成氨、尿素、甲醇生產(chǎn)中,部分管道的中壓高達32MPa,一般選用20鋼或15MnV的高壓無縫鋼管。 壓力大于10兆帕時,真空設備上的管道和氧氣管一般采用銅管和黃銅管。 當介質(zhì)壓力低于1.6兆帕時,可考慮焊接鋼管、鑄鐵管或非金屬管。但鑄鐵管所能承受的介質(zhì)壓力不得大于1.0MPa,非金屬管所能承受的介質(zhì)壓力與非金屬材料的種類有關,如硬質(zhì)PVC管,使用壓力小于等于1.6MPa;增強聚丙烯管,使用壓力小于等于1.0兆帕;防抱死制動系統(tǒng)管的使用壓力小于或等于0.6兆帕. 對于水管,當水壓低于1.0兆帕時,通常采用Q235A焊接鋼管。當水壓大于2.5兆帕時,一般采用20鋼的無縫鋼管。 介質(zhì)化學性質(zhì)的影響
介質(zhì)化學性質(zhì)的影響主要體現(xiàn)在腐蝕上,應引起高度重視。 介質(zhì)為中性,材質(zhì)要求一般不高,可以選用普通碳鋼管。 如果介質(zhì)是酸性或堿性的,就要選擇耐酸或耐堿的管道。 碳鋼制成的管子用來輸送水和蒸汽。 管道本身功能的影響 有些管道不僅要有輸送介質(zhì)的功能,還要有減震、吸熱、冷脹冷縮的功能,并能在工作條件下頻繁移動。 壓降的影響 管道材料初步選定后,需要計算管道的壓降,確定管道的內(nèi)徑。通過壓降計算,看所選材料是否滿足要求。尤其是在塑料管的初步選擇中,更應注意壓降的審查。
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