壓力管道設(shè)計審批人員-考核培訓(xùn)教材

1產(chǎn)品設(shè)計中國市政工程華北設(shè)計研究總院

2017.08前言各位領(lǐng)導(dǎo).專家:大家好今天由我來介紹關(guān)于產(chǎn)品設(shè)計。目前我國取得生產(chǎn)許可證和制造許可證的廠家很多。可以說在制造技術(shù)上很成熟了,水平也都很高，但是在設(shè)計圖紙上還存在些問題,下面從幾個方面與大家進行交流。2技術(shù)交流一.壓力管道概念二.燃?xì)庹{(diào)壓裝置設(shè)計三.現(xiàn)場調(diào)試技巧3一.壓力管道概念（1）1.壓力管道，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：要同時具備下列3條，稱為壓力管道，1.最高工作壓力大于或者等于0.1MPa（表壓），2.介質(zhì)為氣體、液化氣體、蒸汽或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點的液體，3.且公稱直徑大于或者等于50mm的管道。4一.壓力管道概念（2）

2.公稱直徑小于150mm，且其最高工作壓力小于1.6MPa（表壓）的輸送無毒、不可燃、無腐蝕性氣體的管道和設(shè)備本體所屬管道除外。（來自特種設(shè)備目錄）5一.壓力管道概念（3）

3.強調(diào)一下：對于取壓力管道元件制造證（燃?xì)庹{(diào)壓裝置）的廠家來說，制造樣機應(yīng)注意3點：①工作壓力必須大于1.6MPa,②管徑必須大于或者等于DN50③樣機必須具備過濾、調(diào)壓、超壓切斷和超壓放散等，功能。6二.設(shè)計（圖紙）前面講的是壓力管道概念，接下來講講圖紙，大家都知道圖紙是工程上的語言,所以圖紙要表達清晰、并且完整.否則就會給加工制造者帶來很多不便。審查過程中,發(fā)現(xiàn)有些廠家圖紙不完善、不受控。因此在講設(shè)計之前我先講一下圖紙的受控問題；71.圖紙目錄①新圖②公司內(nèi)復(fù)用圖③公司外復(fù)用圖8二.

設(shè)計（圖紙）圖紙目錄9二.設(shè)計（圖紙）2.裝配圖：是表達裝置或部件的圖樣。在產(chǎn)品的設(shè)計過程中，一般先畫出裝配圖，然后根據(jù)裝配圖畫出零件圖。在生產(chǎn)過程中，根據(jù)裝配圖將零件裝配成裝置或部件。在使用過程中，裝配圖可幫助使用者了解裝置或部件的結(jié)構(gòu)，為安裝、檢驗和維修提供技術(shù)資料。所以裝配圖是設(shè)計、制造和使用裝置或部件的重要技術(shù)文件。10二.設(shè)計（圖紙）裝配圖的內(nèi)容：①一組圖形（如下圖）

②材料表1(簽到合同后，裝置中供貨周期長的部件要先購買，如進口調(diào)壓器、流量計閥門、換熱器等。)

③材料表2（設(shè)計圖紙完成后非常詳細(xì)的材料清單和零部件，如鋼管、管件、法蘭、螺栓等等）

④技術(shù)特性表（如下表）⑤技術(shù)要求（如下面例子）

⑥管口表（如下表）11設(shè)計

技術(shù)特性表12設(shè)計13設(shè)計14裝配圖15二.

設(shè)計(設(shè)計壓力)工業(yè)管道設(shè)計壓力的確定原則是什么？

1）管道設(shè)計壓力不得低于最大工作壓力；（2）裝有安全泄放裝置的管道，其設(shè)計壓力不得低于安全泄放裝置的開啟壓力（或爆破壓力）；（3）所有與設(shè)備相連接的管道，其設(shè)計壓力應(yīng)不小于所連接設(shè)備的設(shè)計壓力；（4）輸送制冷劑、液化氣類等沸點低的介質(zhì)的管道，按閥被關(guān)閉或介質(zhì)不流動時介質(zhì)可能達到的最大飽和蒸汽壓力作為設(shè)計壓力；16二.

設(shè)計(設(shè)計壓力)5）管道或管道組成件與超壓泄放裝置間的通路可能被堵塞或隔斷時，設(shè)計壓力按不低于可能產(chǎn)生的最大工作壓力來確定；（6）工程設(shè)計規(guī)定需要計算管壁厚度的管道，其“管壁厚度數(shù)據(jù)表”中所列的計算壓力即為該管道的設(shè)計壓力，與計算壓力相對應(yīng)的工作溫度即為該管道的設(shè)計溫度。17二.

設(shè)計(設(shè)計壓力)由于管道設(shè)計壓力應(yīng)高于管系中工作壓力和工作溫度組合中最苛刻條件下的壓力。因此，按如下規(guī)定選取工業(yè)管道設(shè)計壓力：（1）壓力管道：設(shè)有安全閥的壓力管道：管道設(shè)計壓力≥安全閥開啟壓力；與未設(shè)安全閥的設(shè)備相連的壓力管道：管道設(shè)計壓力≥設(shè)備設(shè)計壓力；離心泵出口管道：管道設(shè)計壓力≥泵的關(guān)閉壓力；往復(fù)泵出口管道：管道設(shè)計壓力≥泵出口安全閥開啟壓力18二.

設(shè)計(設(shè)計壓力)壓縮機排出管道：管道設(shè)計壓力≥安全閥開啟壓力+壓縮機出口至安全閥沿程最大正常流量下的壓力降。（2）真空管道：管道設(shè)計壓力=全真空；（3）其它管道（凡不屬上述范圍的管道）：管道設(shè)計壓力≥工作壓力變動中的最大值。19二.

設(shè)計(設(shè)計溫度)3.工業(yè)管道設(shè)計溫度的確定原則是什么？根據(jù)化工工藝專業(yè)提供的正常工作過程中各種工況的工作溫度，按“最苛刻條件下的壓力溫度組合”來選取管道設(shè)計溫度。具體做法如下：（1）以傳熱計算或?qū)崪y得出的正常工作過程中，介質(zhì)的最高工作溫度下的管道壁溫作為設(shè)計溫度。（2）在不便于傳熱計算或?qū)崪y管壁溫度的情況下，以正常工作過程中介質(zhì)的最高（或最低）工作溫度作為管道設(shè)計溫度。20二.設(shè)計(設(shè)計溫度)金屬管道：1）不保溫管道①介質(zhì)溫度<38℃管道：管道設(shè)計溫度=介質(zhì)最高溫度；②介質(zhì)溫度≥38℃管道：管道設(shè)計溫度=95%的介質(zhì)最高溫度；2）外部保溫管道：管道設(shè)計溫度=介質(zhì)最高溫度；3）內(nèi)保溫管道（用絕熱材料襯時）：管道設(shè)計溫度=傳熱計算管壁溫度或試驗實測的管壁溫度；4）介質(zhì)溫度≤0℃的管道：管道設(shè)計溫度=介質(zhì)最低溫度。21二.

設(shè)計下面就拿燃?xì)庹{(diào)壓裝置（CNG）為例，如何設(shè)計：首先根據(jù)公司下達的任務(wù)書和技術(shù)文件，兩級調(diào)壓應(yīng)分為三種設(shè)計壓力：

管線1：一級調(diào)壓前的最大工作壓力乘以1.1倍做為設(shè)計壓力管線2：一級調(diào)壓后的最大工作壓力乘以1.1倍做為設(shè)計壓力

管線3：二級調(diào)壓后的最大工作壓力乘以1.1倍做為設(shè)計壓力22二.設(shè)計要注意的是設(shè)計壓力不要取公稱壓力，因為法蘭隨著溫度變化耐壓值有很大變化，如美系標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)的法蘭：以PN4.0為例：

在20℃時：3.68MPa

在50℃時：3.61MPa在100℃時：3.35MPa23二.設(shè)計在城鎮(zhèn)燃?xì)庖?guī)范（GB50028）中7.5.3條規(guī)定：壓縮天然氣系統(tǒng)的管道、管件、設(shè)備與閥門的設(shè)計壓力或壓力等級不應(yīng)小于系統(tǒng)的設(shè)計壓力，其材料應(yīng)與天然氣介質(zhì)相適應(yīng)。24二.

設(shè)計（計算書）設(shè)計壓力選好后開始進行計算；（GB/T20801）計算書包括四項內(nèi)容：1.根據(jù)甲方給定的峰值進行管徑計算（內(nèi)徑）（管線1；管線2；管線3）2.根據(jù)不同的管徑再進行強度計算（壁厚）3.根據(jù)流量計算出熱負(fù)荷（計算換熱面積）4.水力計算（計算供水需要管徑）25二.設(shè)計（主要部件選型）過濾器：是把管道里的雜質(zhì)過濾出來，以確保調(diào)壓器和流量計正常運行。濾芯過濾精度一般在10~20μ；值得注意的是濾芯過濾面積；一般過濾精度在10~20μ時，過濾面積需要10~15倍的進口截面積。如果過濾面積偏小濾芯會癟。針對CNG來說過濾器應(yīng)放在換熱器后調(diào)壓器前。（因為盤管內(nèi)的雜質(zhì)很難吹凈）26過濾器27過濾器28不銹鋼折疊濾芯29不銹鋼折疊濾芯30二.設(shè)計（主要部件選型）調(diào)壓器：是燃?xì)庹{(diào)壓裝置中的核心部件，所以選型時要特別注意；根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗我總結(jié)了幾點供大家參考：31調(diào)壓器（間接作用式）1.對于管容足夠大的用戶可以選擇帶指揮器的調(diào)壓器。32調(diào)壓器（直接作用式）2.對于管容小的用戶、工業(yè)用戶和燃?xì)鉅t可以選擇直接作用式調(diào)壓器。33二.設(shè)計（主要部件選型）流量計選型時注意：不要選滿量程，這樣容易損壞；應(yīng)該選滿量程的75%。34三.現(xiàn)場調(diào)試經(jīng)驗1.調(diào)壓器喘氣：CNG上一級普遍用的凱姆雷，但有些使用凱姆雷的廠家反應(yīng)喘氣問題比較普遍。這個問題與儀表風(fēng)有關(guān)，在額定流量情況下儀表風(fēng)壓力是0.2MPa,如果達不到額定流量時儀表風(fēng)壓力就應(yīng)該調(diào)低，調(diào)到不喘氣為好。2.調(diào)整切斷