燃气管道部署设计原则、基本要求与赔偿器的选择:hth华体会全站app

作者:hth华体会最新网站发布时间:2022-06-07 23:27

本文摘要:文章泉源:天然气智库 版权归原作者所有管道部署设计原则、基本要求管道部署设计必须具备的条件应遵守的国家和行业执法法例、设计尺度以及规程规范工程设计统一划定工艺流程(系统)图设备部署图设备表、设备图相关专业的设计条件(总平面地形图、厂房修建图、电气电缆、给排水专业管道部署图等)管道部署设计常用尺度、规程和规范《工业金属管道设计规范》GB50316-2000)《工业设备及管道绝热工程设计规范》(GB50264-2013)《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008)《

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文章泉源:天然气智库 版权归原作者所有管道部署设计原则、基本要求管道部署设计必须具备的条件应遵守的国家和行业执法法例、设计尺度以及规程规范工程设计统一划定工艺流程(系统)图设备部署图设备表、设备图相关专业的设计条件(总平面地形图、厂房修建图、电气电缆、给排水专业管道部署图等)管道部署设计常用尺度、规程和规范《工业金属管道设计规范》GB50316-2000)《工业设备及管道绝热工程设计规范》(GB50264-2013)《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008)《修建设计防火规范》(GB50016-2014)《职业性接触毒物危害水平分级》(GBZ230-2010)《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006)《都会热力网设计规范》(CJJ34-2002)《城镇直埋供热管道工程设计规范》(CJJ/T81-98)《小型火力发电厂设计规范》(GB50049-2011)《火力发电厂设计技术规程》(DL5000-2000)《火力发电厂汽水管道设计技术划定》(DL/T5054-96)《火力发电厂保温油漆设计规程》(DL/T5072-2007)《火力发电厂化学设计技术规程》(DL/T5068-2006)《燃气—蒸汽团结循环电厂设计划定》(DL/T5174-2003)《锅炉房设计规范》(GB50041-2008)《发生炉煤气站设计规范》(GB50195-2013)《压缩空气站设计规范》(GBJ29-2014)《氧气站设计规范》(GBJ50030-2013)《氢氧站设计规范》(GB50177-2005)《乙炔站设计规范》(GB50031-91)2007版《石油化工金属管道部署设计规范》(SH3012-2011)《输气管道工程设计规范》(GB50251-2003)《输油管道工程设计规范》(GB50253-2014)《化工企业静电接地设计规程》(HGJ28-90)室内管道部署原则1.只管制止管道对室内采光的影响,不应故障窗户的启闭;2.不应影响设备的操作和维护(如抽管检验和设备起吊);3.在水平管道交织较多的地域,一般按管道的走向,划定纵横走向的标高规模,将管道分层部署;4.热力管道一般部署在油管道的上方,当需部署在油管道下面时,在油管道的阀门、法兰或可能漏油部位下方的热力管道,应接纳可靠的隔离措施;5.地沟内管道应只管接纳单层部署,当接纳多层部署时,一般将小管或压力高的,阀门多的管道部署在上面;6.腐蚀性介质管道不应部署在人行通道和转动设备上方;7.B类流体介质的管道,不得安装在通风不良的厂房内、室内的吊顶内或夹层内;8.B类流体介质的管道,不应部署在高温管道旁或上方;室外管道管网部署原则1.厂区内管道的敷设,应与厂区内的门路、修建物、构筑物等协调,淘汰管道与铁路、门路的交织;2.大直径管道应靠近管架柱子部署;3.需设置“π”型赔偿器的高温管道,应部署在靠近柱子处;4.热力管道,仪表和电气电缆槽架等宜部署在管架上层,工艺管道,腐蚀性介质管宜部署在下层;5.管架上的管道设计,应预留10~20%余量;6.B类流体介质管道与电缆和氧气管道并行或交织敷设时,其净距应切合规范要求;7.B类流体介质不得穿过与其无关的修建物;8.密度比情况空气大的B类气体管道,当有法兰、螺纹毗连或填料结构时,不应紧靠修建物门窗敷设;9.门路、铁路上方的管道上不应有阀门、法兰、螺纹讨论及带填料的赔偿器等可能泄露的组件;10.管廊层间距及管道净距应满足安装及运行要求;11.蒸汽管道或可凝气体管道,支管宜从主管的上方接出,蒸汽冷凝液管宜接至接纳总管上方。管道的热赔偿某些压力管道输送的介质经常具有高温高压特征或由于事情情况温度的变化,造成金属质料的热胀冷缩,管道部署设计应充实思量吸收热位移。一旦部署不妥,将造成管道某些部位发生过大的热应力而破坏或对支架发生过大的推力而影响管道支架的宁静,从而影响管道系统的正常运行。

例题:图示为某厂一条联接两台换热器间的管道,事情压力P=4.0MPa、事情温度t=316,管道外径φ219,换热器中心距2.1m,中间联接受道水平管中心距2m,A处设有一异径管DN200/DN150,管道设计安装尺寸见图。运行状况:异径管与法兰毗连处焊缝多次泛起裂纹。原因分析:由于设备部署太近,中间接受短、管径大,柔性差,吸收热膨胀变形的能力较小,经对管系举行柔性分析,A处受到很大的横向推力和推力矩措施:由于园地所限,不行能改变管子长度,只好改变管子直径,并将异径管讨论由A处移到B处,管子AB的外径由219mm降到159mm,使管道柔性获得改善,同时异径管与管子毗连处由于形状突变引起的应力集中的位置也由较高应力区域移到了较低应力区域。

这样,管道的最大应力值下降了,经几年的生产磨练,获得了满足的效果。管道振动:危害:管道振动是一种常见现象,严重的振动会加速裂纹扩展,威胁系统的宁静。与设备毗连的管道,尤其与往复机械相联的管道,振动是不行制止的,但必须控制在一定的规模内。发生原因:设备的往复运动及振动,导致与设备毗连的管道振动(如压缩机、汽轮机、泵、风机等);陪同介质脉动或压力颠簸易发生共振(如活塞式压缩机、介质流向改变或工况发生变化情况等);不稳定的两相流(如蒸汽管疏水不畅)、液击(阀门急开急关)、地震、风等都市加剧管道的振动。

防止措施:防止设备振动的通报,如联接处设软讨论增加缓冲罐,确保介质稳定;如:与压缩机毗连的管道淘汰管道弯头,适当增设管道支架,增加稳定性;确保安装坡度,增加疏水,制止两相流,防止水打击。管道支架、组件部署宁静支架(座)宁静支架(座)主要是起支撑重量、稳定管系、限制管道位移(自由度)和防震减震作用。因此,管道部署设计应凭据所输送介质的种类、特性及宁静要求合理部署和正确选择结构合适的支吊架,以改善管道的应力漫衍,确保管道宁静运行。

支吊架设计可按管道设计、结构强度设计软件盘算确定或按有关设计手册选取。管道组件质量及部署宁静管道组件包罗管子、三通、弯头、异径管、阀门、法兰、垫片、过滤器、赔偿器等,其选择和设计要求由管道质料章节先容。

这里只先容从管件的部署方面应作哪些思量。管道组件部署原则:应尽可能部署在变形位移小,应力较低的部位。阀门部署:左图部署较右图部署好。

赔偿器部署对Π 型赔偿器,一般要求部署在两牢固点之间管段的中央,并在适当位置设导向支架,以利于热位移的吸收;对通用型波纹赔偿器,要求部署在牢固支架旁,并按生产厂家要求设置一定的导向支架,确保赔偿器的稳定性。支架设置要求见下图:对毗连设备的影响:管道对所联设备的作用力和力矩应切合设备厂家允许的划定,如凌驾划定,将影响设备的宁静和造成联接法兰处的泄漏。

措施:设备毗连处设支吊架,以负担管道重量及管端推力,如下图。提高毗连处管道的柔性,如设柔性讨论或柔性弯管。若设通用型波纹赔偿器(或软讨论),一定要注意盲板力的影响。如图:管道宁静距离与敷设方式热力、电力、易燃易爆流体介质等种种管道交织关系及宁静距离应严格按规程规范的要求部署,实在无法满足时,应接纳有效措施。

管道的敷设方式恰当与否也将影响管道的宁静,如B类流体介质管道在无宁静措施时不应部署在地沟内(尤其象比空气重的液化气管道)。燃气管道设计中赔偿器的选择赔偿器又称为伸缩器、伸缩节或膨胀节,主要用于赔偿管道受温度变化而发生的变形。

如果温度变化时管道不能完全自由地膨胀或收缩,管道中将发生温度应力。在管道设计中必须思量这种应力,否则它可能导致管道的破裂,影响生产的正常运行。

燃气管道中有种种形式的赔偿器,设计人员有须要相识种种赔偿器的特点,并能够正确选择合适的赔偿器。界说与公式为了更好的明白后面内容,首先先容三个界说和两个盘算公式(1)界说a、滑动支架:管道轴向、横向均不受限制,即允许管道前后、左右有位移;b、导向支架:是滑动支架的一种,一般只允许管道有轴向位移,而不允许有横向位移。对直管式导向支架举行定位,一般推荐:使赔偿器靠近一个牢固支架,使第一个导向支架与赔偿器端面的间距不凌驾管径的4倍(L1≤4DN)。

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这种布设方式既可以使位移获得正确的导向,又可以使赔偿器的两头获得适当的支承。第二个导向支架与第一个导向支架的间距不得凌驾管径的14倍(L2≤14DN)。

其它导向支架的最大间距可按公式盘算,也可按燃规上的划定执行。如下图所示:c、牢固支架:管道轴向、横向均受限制,不允许管道有位移。牢固支架分主牢固支架和次牢固支架,主牢固支架一般设置在管道的盲端、弯头、阀门及侧支管线毗连处等位置, 次牢固支架一般设在直管段上两个轴向型赔偿器之间。(2)管道伸长量的盘算由于温差引起的管道长度变化,由下式盘算:△L= αL△t式中:△L—管道的伸长量(m);α—管道的线膨胀系数(m/m℃),其数值见表1L—管道长度(m);△t-温差(℃ ),排挤管道在太阳直晒的情况下盘算温差可取80℃;表1种种管材的线膨胀系数(m/m℃ )(2)温度应力当管道两头牢固时,温度应力为:σ=Eδ式中:σ-温度应力(MPa);E-弹性模数(MPa),钢材取2.1×105MPa;δ-管道的相对变形,δ=△L/L自然赔偿器自然赔偿器是使用管道自身举行赔偿,常用的有两种形式,L型和Z型,如下图:自然赔偿器短臂的盘算方法如下:(1) L型赔偿器短臂长度盘算:式中l-L型赔偿器的短臂长度(m);△L-L型赔偿器长臂的热伸缩量(mm);D-管道外径(mm)(2)Z型赔偿器的短臂长度盘算:式中:l-Z型赔偿器的短臂长度(m);△t-盘算温差( ℃ );E-弹性模数(MPa);D-管道外径(mm);σ-允许弯曲应力(MPa);k= L1/ L2。

小结:自然赔偿的管道的长臂臂长一般不凌驾25m,弯曲应力不应凌驾80MPa。L形与Z形赔偿器可以使用管道中的弯头组成,且便于安装。在管道设计中,应充实使用这两种赔偿器做赔偿,然后再思量接纳其它种类的赔偿器。

自然赔偿的优点是可以节约赔偿器,缺点是管道变形时发生横向位移。排挤管道中自然赔偿不能满足要求时才思量装设其它类型的赔偿器。方型赔偿器方型赔偿器又称∪型赔偿器,它一般用优质无缝钢管煨弯而成,当管径较大时常用焊接弯管制成。曲率半径通常为3DN-4DN。

方型赔偿器分为4种型号,赔偿能力为30mm一250mm。表2 赔偿能力为50mm、100mm的方型赔偿器相关参数赔偿能力为30mm、75mm、150mm、200mm、250mm的方型赔偿器均有相关的参数列表。

小结:方形赔偿器的优点是制造利便,轴向推力较小,赔偿量大,运行可靠,严密性好,不需要经常维修。其缺点是介质流动阻力大、单面外伸臂较长,占空间较大,当管径较大时不宜接纳。波纹赔偿器波纹赔偿器是接纳先进的、对波纹管无损伤的使用薄不锈钢板整体一次液压成型制作的。

波纹赔偿器在管线上可作轴向、横向和角向三个偏向的赔偿。波纹赔偿器的种类许多,包罗轴向型波纹赔偿器 、自由复式型波纹赔偿器 、拉杆型波纹赔偿器等。后两种结构较为庞大,且在燃气管道中用的较少,主要先容轴向型波纹赔偿器。

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轴向型波纹赔偿器由一个波纹管和两个接受组成。它通过波纹管的柔性变形来吸收管线轴向位移(也有少量横向、角向位移),一般通过法兰与管道毗连。赔偿器上的小拉杆主要是运输历程中的刚性支承或作为产物预变形调整用,它不是承力件。

如下图所示:轴向型波纹赔偿器为了淘汰介质的流动阻力,在内部设有内套管,在很大水平上限制了横向赔偿能力,故一般仅用以吸收或赔偿管道的轴向位移;波纹赔偿器赔偿能力为:△L= △s×N式中△L-赔偿器的赔偿能力(mm);N-波节数;△s-单节波纹的赔偿能力(mm);一般为15-20mm,产物说明书中有相关参数。波纹赔偿器允许的赔偿能力一般按最大赔偿能力的1/2-2/3盘算。单节波纹的赔偿能力△s 可按下式盘算:式中:E-赔偿器钢材的弹性模量(MPa);σs-赔偿器钢材屈服极限(MPa);d-管道内径(cm);δ-赔偿器壁厚(cm);k-宁静系数。

当P≤0.25MPa时,k=1.2;当0.25MPa≤ P≤0.6MPa时,k=1.3;α-波形赔偿器盘算系数,据β=d/D值查表3D-波形赔偿器的外径(cm)。表3 波形赔偿器盘算系数为了使赔偿器处于一个良好的事情位置和改善管道的受力状态,在安装前对赔偿器举行“预变形”轴向型赔偿器的轴向预变形量△X由下式确定:△X=X{1/2-(T0-Tmin)/(Tmax-Tmin)}式中:X—轴向赔偿量 Tmax—最高使用温度T0—安装温度℃ Tmin—最低使用温度小结:波纹赔偿器具有事情可靠、结构紧凑、重量轻、位移赔偿量大、变形应力小等优点,广泛应用于燃气管道的赔偿中,但由于其管壁较薄、强度低,不能蒙受扭力、振动,宁静性差,施工时应注意掩护。金属软管金属软管由不锈钢波纹管、不锈钢网套、金属软管讨论组成。

如右图所示:不锈钢波纹管是由极薄壁的无缝不锈钢管经由高精度塑性加工而成。有两种形式:一种是环形金属软管、一种是螺旋型金属软管。如下图:不锈钢网套是金属软管安装在压力管路中的主要承压件,同时对金属软管起掩护作用,凭据管道中的压力巨细及应用场所,可选择一层或多层的不锈钢丝或钢带按一定的参数举行编织。

压力规模一般为 PN0.6—32.0Mpa,最高达42.0MPa。金属软管讨论主要包罗螺纹毗连、法兰毗连、快速讨论毗连。金属软管的主要外形尺寸:金属软管的主要技术特性:小结:金属软管具备良好的柔软性、抗疲劳性、耐高压、耐崎岖温、耐蚀性等诸多特性,可广泛应用于燃气管道中举行横向位移的赔偿,也可用于燃气管道与用气设备的毗连,吸收设备的振动,降低振动对燃气管道的影响。

总结排挤管道中赔偿器的选择应首先应思量自然赔偿,当自然赔偿不能满足要求时才思量装设方型赔偿器、波纹赔偿器或金属软管。在举行燃气管道设计时应充实地思量到管道的走向和支撑体系的设计,综合思量赔偿器的选型和设置,以求到达宁静、合理、适用、经济的最佳组合。

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