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    什么是壓力管道?壓力管道布置設(shè)計(jì)中的問(wèn)題, 壓力管道常用管子材料選用原則?

    壓力管道布置設(shè)計(jì)門道多,你都清楚每一項(xiàng)嗎?

    壓力管道在工業(yè)生產(chǎn)中扮演著十分重要的角色,是工廠物料的搬運(yùn)工,是長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)膬?chǔ)存室,還幫忙處理工廠里的熱交換。這么重要的管道,不懂壓力管道,不會(huì)布置設(shè)計(jì)怎么行?

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    什么是壓力管道?

    壓力管道屬于特種設(shè)備,根據(jù)《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》的定義,是指利用一定的壓力,用于輸送氣體或者液體的管狀設(shè)備。其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或者等于0.1MPa(表壓)的氣體、液化氣體、蒸汽介質(zhì)或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體介質(zhì),且公稱直徑大于25mm的管道。


    工作原理:

    對(duì)于單條壓力管道而言,是依靠外界的動(dòng)力或者介質(zhì)本身的驅(qū)動(dòng)力將該條壓力管道源頭的介質(zhì)輸送到該條壓力管道的終點(diǎn)的。


    壓力管道特點(diǎn):

    • 壓力管道是一個(gè)系統(tǒng),相互關(guān)聯(lián)相互影響,牽一發(fā)而動(dòng)全身。

    • 壓力管道長(zhǎng)徑比很大,極易失穩(wěn),受力情況比壓力容器更復(fù)雜。

    • 壓力管道內(nèi)流體流動(dòng)狀態(tài)復(fù)雜,緩沖余地小,工作條件變化頻率比壓力容器高(如高溫、高壓、低溫、低壓、位移變形、風(fēng)、雪、地震等都有可能影響壓力管道受力情況)。

    • 管道組成件和管道支承件的種類繁多,各種材料各有特點(diǎn)和具體技術(shù)要求,材料選用復(fù)雜。 

    • 管道上的可能泄漏點(diǎn)多于壓力容器,僅一個(gè)閥門通常就有五處。 

    • 壓力管道種類多,數(shù)量大,設(shè)計(jì),制造,安裝,檢驗(yàn),應(yīng)用管理環(huán)節(jié)多,與壓力容器大不相同。

                                                          

    壓力管道的用途:

                          

    • 輸送介質(zhì)(主要用途)

    • 儲(chǔ)存功能(用于長(zhǎng)輸管道)

    • 熱交換(用于工業(yè)管道)


    壓力管道設(shè)計(jì)步驟:

    • 根據(jù)介質(zhì)種類、壓力、溫度選擇管道材料。

    • 進(jìn)行管徑、管壁厚度計(jì)算,編制或確定管道等級(jí)表。

    • 進(jìn)行管道布置方案、確定管道走向、敷設(shè)方式。

    • 繪制管道布置圖、軸側(cè)圖。

    • 編制管道特性表。

    • 進(jìn)行應(yīng)力、熱補(bǔ)償、支架推力計(jì)算。

    • 向有關(guān)專業(yè)提供土建資料。

    • 完成設(shè)計(jì)圖紙、圖紙會(huì)簽。


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    壓力管道布置設(shè)計(jì)中的問(wèn)題

    設(shè)計(jì)步驟中有你想具體了解的知識(shí)點(diǎn)嗎?

    如何確定設(shè)計(jì)壓力:



    如何確定設(shè)計(jì)溫度:



    管道的布置要求:



    • 管道應(yīng)盡可能架空敷設(shè),必要時(shí)也可埋地或者管溝敷設(shè)。(便于安裝、生產(chǎn)和維修)

    • 盡量使用吊架設(shè)計(jì),使管道盡量靠近已有的建筑物和構(gòu)筑物,但應(yīng)避免柔性大的構(gòu)件承受較大荷載。

    • 在建筑物吊裝孔范圍內(nèi)、設(shè)備內(nèi)件抽出區(qū)域及法蘭拆卸區(qū)內(nèi)不應(yīng)布置管道。

    • 管道布置應(yīng)成列平行敷設(shè),盡量走直線少走拐彎、少交叉,這樣可減少管架數(shù)量,節(jié)約材料,美觀且便于安裝。

    • 管道應(yīng)盡量集中成排布置,裸管的管底與管托地面取齊,以便設(shè)計(jì)支架。

    • 當(dāng)管道改變標(biāo)高或走向時(shí),應(yīng)避免管道形成積聚氣體或液體的“袋子”,如果不可以避免,應(yīng)在高點(diǎn)設(shè)置排氣閥,低點(diǎn)設(shè)置排液閥。

    • 管道平面敷設(shè)應(yīng)有坡度,坡度方向一般與物料流向相同,但也有例外,根據(jù)具體工藝確定。

    • 道路、鐵路的上方的管道不應(yīng)安裝可能泄露的組成件,如法蘭、螺紋接頭、帶有填料的補(bǔ)償器等。

    • 當(dāng)管道穿越屋面、樓板、平臺(tái)及墻壁時(shí),一般需要加套管保護(hù)。

    • 埋地管道應(yīng)該考慮車輛荷載的影響,穿越道路時(shí)應(yīng)加套管,管頂與路面的距離不小于0.6m,且在凍土深度以下。

    • 從水平的氣體主管上引接支管時(shí),應(yīng)該從主管的頂端接出。

    • 對(duì)于多層共架管道的布置,氣體管道、熱管道、公用工程管道及電氣儀表槽架宜在上層,腐蝕性介質(zhì)管道、低溫管道宜在下層。

    • 易燃、易爆、有毒及有腐蝕性物料的管道不應(yīng)敷設(shè)在生活間、樓梯、走廊等地方。放空管應(yīng)該引至室外指定地點(diǎn),或高出屋面2m。

    • 無(wú)絕熱層的管道不用管托或者支座。大口徑薄壁裸管及有絕熱層的管道應(yīng)采用管托或支座支撐。

    • 管道直接埋地布置的條件是:


    ◇ 輸送介質(zhì)無(wú)毒、無(wú)腐蝕性、無(wú)爆炸危險(xiǎn)的管道,由于某種原因無(wú)法在地上敷設(shè)的。

    ◇ 與地下儲(chǔ)槽或地下泵房有關(guān)的工藝介質(zhì)管道。

    ◇ 冷卻水及消防水或泡沫消防管道。

    ◇ 操作溫度小于150℃的熱力管道。

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    壓力管道常用管子材料選用原則?

    壓力管道常用管子材料的使用是根據(jù)所輸送介質(zhì)的操作條件(如壓力、溫度)及其在該條件下的介質(zhì)特性決定的。考慮如下因素:


    優(yōu)先選用的管材:


    在選用管子材料時(shí),一般先考慮采用金屬材料,金屬材料不適用時(shí),再考慮非金屬材料。金屬材料優(yōu)先選擇鋼制管材,后考慮選用有色金屬材料。鋼制管材中,先考慮采用碳鋼,不適用時(shí)再選用不銹鋼。在考慮碳鋼材料時(shí),先考慮焊接鋼管,不適用時(shí)再選用無(wú)縫鋼管。


    介質(zhì)壓力的影響:

    輸送介質(zhì)的壓力越高,管子的壁厚就越厚,對(duì)管子材料的要求一般也越高。


    • 介質(zhì)壓力在1.6MPa以上時(shí),可選用無(wú)縫鋼管或有色金屬管子。   

    • 壓力很高時(shí),如在合成氨、尿素和甲醇生產(chǎn)中,有的管子介質(zhì)壓力高達(dá)32MPa,一般選用材料為20鋼或15MnV的高壓無(wú)縫鋼管。 

    • 真空設(shè)備上的管子及壓力大于10MPa時(shí)的氧氣管子,一般采用銅和黃銅管。

    • 介質(zhì)壓力在1.6MPa以下時(shí),可考慮采用焊接鋼管、鑄鐵管或非金屬管子。但鑄鐵管子承受介質(zhì)的壓力不得大于1.0MPa。非金屬管子所能承受的介質(zhì)壓力,與非金屬材料品種有關(guān),如硬聚氯乙烯管子,使用壓力小于或等于1.6MPa;增強(qiáng)聚丙烯管子,使用壓力小于或等于1.0MPa;ABS管子,使用壓力小于或等于0.6MPa。

    • 對(duì)水管,當(dāng)水的壓力在1.0MPa以下時(shí),通常采用材料為Q235A的焊接鋼管;當(dāng)水的壓力大于2.5MPa時(shí),一般采用材料為20鋼的無(wú)縫鋼管。


    介質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的影響:

    介質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的影響主要體現(xiàn)在腐蝕上,應(yīng)予以高度重視。


    • 介質(zhì)呈中性,一般對(duì)材料要求不高,可選用普通碳鋼管。

    • 介質(zhì)呈酸性或堿性,就要選擇耐酸或耐堿的管材。

    • 輸送水及水蒸汽,采用碳鋼材料的管子。


    管子本身功能的影響:


    有些管子除需具備輸送介質(zhì)的功能外,還要具有吸震的功能、吸收熱脹冷縮的功能,在工作狀況下,能經(jīng)常移動(dòng)的功能。


    壓力降的影響:


    管子的材料初步選定以后,還要進(jìn)行管道壓力降的計(jì)算,確定管子內(nèi)徑。通過(guò)壓力降的計(jì)算,看選用的材料是否符合要求。特別在初步選用塑料管子時(shí),更要重視壓力降的復(fù)核。


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