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      管道的设计压力、温度以及试验压力

      作者:化机人来源:化工设备人访问:时间:2021-3-19 10:10:20

      管道设计压力的确定原则

      ① 管道设计压力不得低于最大工作压力。
      ② 装有安全泄放装置的管道,其设计压力不得低于安全泄放装置的开启压力 (或爆破压力)。
      ③ 所有与设备相连接的管道,其设计压力应不小于所连接设备的设计压力。
      ④ 输送制冷剂、液化气类等沸点低的介质的管道,按阀被关闭或介质不流动时介质可能达到的最大饱和蒸气压力作为设计压力。
      ⑤ 管道或管道组成件与超压泄放装置间的通路可能被堵塞或隔断时,设计压力按不低于可能产生的最大工作压力来确定。
      ⑥ 工程设计规定需要计算管壁厚度的管道,其 “管壁厚度数据表”中所列的计算压力即为该管道的设计压力,与计算压力相对应的工作温度即为该管道的设计温度。

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      管道设计压力的选取
      ① 设有安全阀的压力管道:p≥安全阀开启压力
      ② 与未设安全阀的设备相连的压力管道:p≥设备设计压力
      ③ 离心泵出口管道:p≥泵的关闭压力


      管道的设计温度
      管道设计温度T,系指管道在正常工作过程中,相应设计压力下可能达到的管道材料温度。工艺系统专业人员根据化工工艺专业提供的正常工作过程中各种工况的工作温度,按 “最苛刻条件下的压力温度组合”来选取管道设计温度。有工艺系统专业提出的管道设计温度可参见以下原则确定。

      (1)以传热计算或实测得出的正常工作过程中,介质的最高工作温度下的管壁壁温作为设计温度。

      (2)在不便于传热计算或实测管壁温度的情况下,以正常工作过程中介质的最高 (或最低)工作温度作为管道设计温度。
      ① 金属管道
      a介质温度小于38℃的不保温管道,T=介质最高温度。
      b介质温度不小于38℃的管道,T=95%×介质最高温度。
      c外部保温管道,T=介质最高温度。
      d内保温管道 (用绝热材料衬里),T=传热计算管壁温度或试验实测的管壁温度。
      e介质温度不大于0℃,T=介质最低温度。
      ② 非金属管道及非金属衬里的金属管道
      a无环境温度影响的管道,T=介质最高温度。
      b安装在环境温度高于介质最高温度的环境中的管道 (除已采取防护措施者之外),T=环境温度。

      (3)以化工工艺专业提出的正常工作过程中,介质的正常工作温度加 (或减)一定余量作为设计温度,可按下式确定设计温度。
      ① 介质正常工作温度为0~300℃时,T≥介质正常工作温度+30℃。
      ② 介质正常工作温度大于300℃时,T≥介质正常工作温度+15℃。

      (4)当流体介质温度接近所选材料允许使用温度界限时,应结合具体情况慎重选取设计温度,以免增加投资或降低安全性。如:按上述 (3)中计算结果会引起更换高一档的材料时,允许按工程设计要求,将15℃附加量减小,但工艺必须有措施,使运行中不至于超温。

      (5)当工作压力和对应工作温度有各种不同工况或周期性的变动时,工艺系统设计人员应将化工工艺专业提出的各种工况数据列出,并向管道材料专业加以说明。

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      管道的试验压力
      按照 GB50235的规定,管道液压试验压力的规定如下。
      (1)承受内压的地上管道及有色金属管道试验压力应为设计压力的1.5倍,埋地钢管道的实验压力应为设计压力的1.5倍,且不低于0.4MPa。

      (2)当管道与设备作为一个系统进行试验,管道的试验压力等于或小于设备的试验压力时,应按管道的试验压力进行试验;当管道试验压力大于设备的试验压力,且设备的试验压力不低于管道设计压力的1.5倍时,经建设单位同意,可按设备的试验压力进行试验。

      (3)当管道的设计温度高于试验温度时,试验压力应按下式计算: 
      当pS在试验温度下,产生超过屈服强度的应力时,应将试验压力pS降至不超过屈服强度时的最大压力。

      (4)对位差较大的管道,应将试验介质的静压计入试验压力中。液体管道的试验压力应以最高点的压力为准,但最低点的压力不得超过管道组成件的承受力。

      (5)对承受外压的管道,其试验压力应为设计内、外压力之差的1.5倍,且不得低于0.2MPa。

      (6)夹套管内管的试验压力应按内部或外部设计压力的高者确定。夹套管外管的试验压力按本条 (1)中的规定。
      按照GB50235的规定,当管道的设计压力小于或等于0.6MPa时,可采用气压试验,但应采取有效的安全措施。承受内压的钢管及有色金属管的气压试验压力应为设计压力的 1.15倍,真空管道的试验压力应为0.2MPa。当管道的设计压力大于0.6MPa时,必须有设计文件规定或经设计单位同意,方可用气压进行压力试验。

      根据SH3501对管道压力试验规定如下:
      (1)液体压力试验时的应力值,不得超过试验温度下材料屈服点的90%;
      (2)气体压力试验时的应力值,不得超过试验温度下材料屈服点的80%。


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