化工设备中压力管道的预设探究，值得学习！

l管道组成件的选用

　　1.1管子

　　1.2管件

　　弯头的尺寸应根据相应的标准选取：A S M E B 16 .9一2 0 0 7 1/ 2 ，一4 8 ；G B / T 13 4 0 1一2 0 0 5 D N 15 O一D N I 2 0 0 ；S H / T 3 4 0 9一19 9 6 D N 1 5 O一D N Z 0 0 0若弯头的尺寸超出相应标准时，弯头的曲率半径可根据1.5倍的管子外径确定，也可选用斜接弯管，其使用应符合相关标准的规定其他管件的尺寸也应根据相应的标准选取：A S M E B 1 6 .9一2 0 0 7 1/ 2 ，一4 8 ：G B / T 13 4 0 1一2 0 0 5 D N 15 O一D N I 2 0 0 ；S H / T 3 4 0 9一19 9 6 D N 15 0一D N I 5 0（）管件的尺寸超出相应标准时，无折边异径管的长度应根据GB 503 16的有关规定确定，同心异径管的斜边与轴线的夹角不宜大于巧，偏心异径管的斜边与轴线的夹角不宜大于30异径管采用钢板卷焊时，同心异径管的焊缝宜位于两侧面，偏心异径管的焊缝宜位于上侧和下侧受内压的三通一般按德国A D规范的压力面积法计算承载长度管道用管帽为2：l椭圆形结构，连接形式为对焊连接，以外径为基准，计算厚度可按式（l）计算，并不应小于其连接直管的计算厚度，管帽圆筒段的*小直边长度按式（2）计算弯管异径管三通和管帽等管件的制造热处理检验试验等要求应符合相应的管件制造标准的有关规定，外径的尺寸和制造公差应在采购规格书中说明管帽直边的长度，m m也可采用钢制压力容器椭圆形封头代替管帽，管帽的公称直径小于或等于2 00 m m时，直边高度宜为25 m m ；管帽的公称直径大于2 000 m m时，直边高度宜为40 m m制造检验及验收应符合JB/T 4746一2002的有关规定。

　　2管道组成件的压力设计

　　2.1外径的1/ 6时，直管的计算厚度t不应小于式（3）计算的值；厚度附加量由材料厚度负偏差机械加工厚度减薄附加量和腐蚀或磨蚀附加量三部分组成设计厚度为计算厚度与厚度附加量之和；名义厚度为设计厚度圆整至该组成件的材料标准规格的厚度。

　　2.2支管连接的补强

　　对于大口径管道设计采用局部补强时，应考虑以下因素：主管的直径与厚度之比等于或大于ro o时，支管的直径应小于主管直径的一半；（支管轴线与主管轴线应相交，且相交的夹角应等于或大于45 ；）计算主管的直径与厚度比时，主管的厚度应取名义厚度与厚度负偏差的差值当无法满足上述条件时，可采用增加主管的厚度或整体补强件与主管相焊但在工程设计中采用局部增加主管厚度的方法。

　　3柔性设计

　　在管道斜流风机系统应力分析中，管道是用等截面梁模型进行模拟，并进行有限元分析，这种模型不考虑管道截面的变形，如三通等几何不连续处不进行详细的局部分析，而是采用应力增大系数对应力集中的影响进行近似计算对于管件的外径与对应壁厚之比小于或等于100时，应力增大系数可以从G B 50316一2000 ， SH /T 3041一-2002或A sM E B31 .3一2008等规范中查取，但对于大口径管道系统的管件外径与壁厚之比一般大于100 ，无法从现成的标准中查取对小口径的管道系统影响不大，大口径管道系统既有管道的特征又有压力容器的特点，在许多局部会产生应力集中和较大的变形，所以对大口径管道系统进行局部应力分析显得十分必要局部应力分析应根据压力容器的规范要求进行，并应用有限元的分析程序对管件结构进行计算，得到需要的应力增大系数，将其带人管道应力分析程序中进行分析，再按有关的规范进行评定，得到合理的计算结果4管道布置

　　（l）大口径管道的布置应满足工艺的要求如某I M a乙烯装置的裂解炉区局部管道布置，乙烯裂解炉的能力为0.I M口a，每台裂解炉出口管道的管径为D N I 50 ，去急冷油分馏塔的两根裂解气管道的管径为D N3 00 ，是乙烯装置的主物料管道；裂解气管道正常操作时，考虑到从急冷器出口到急冷油分馏塔间的管道为气液两相流，液相为较勃的急冷油，并且清焦操作时，从急冷锅炉到裂解气阀门间的管道为气固两相流，因此管道的布置应有坡度，且坡向急冷油分馏塔，坡度一般不小于0. 003 ，此装置管道的坡度为0.005（2 ）大口径管道布置应做到安全可靠，并在设备平面布置或竖面布置设计时，统筹规划，并进行应力分析，根据分析结果，调整设备布置或管道布置此类管道布置时，优先采用已成功运行的管道布置设计方案，对于可燃气体液化烃和可燃液体的管道不考虑采用金属波纹管膨胀节来增加管道系统的柔性自然补偿，一般采用自然补偿应力分析时，分析各种工况下，管道对设备管口阀门的作用力和力矩满足设备或阀门制造厂的要求，并应考虑到理论分析和实际情况的偏差，以及大口径管道截面处变形的影响，应力应控制到合理的水平，一般不宜超过许用应力的75 % ，同时还应考虑风荷载的影响如上述提及的裂解气管道，单台裂解炉出口管道应力分析时，应考虑到本裂解炉正常操作热备清焦B阀排空等工况，以及B阀失效急冷油失效等短期工况，还应考虑其他3台裂解炉的操作工况，并进行工况组合，同时分析风荷载作用的工况，但一般不分析水压试验的工况；分析结果应满足管道的许用应力，以及裂解气阀门急冷油分馏塔管口和急冷锅炉管口的许用力和力矩的要求。

　　（3）大口径管道的布置应做到经济合理，在满足管道的柔性前提下，尽量使管道短，组成件少，尤其要减少现场焊接的焊缝数量和管子的切割工作量，即根据与管道材料专业协商确定的管子供货长度，确定分支管和管件的位置如中DN I 500的分支管顺流向斜插人到D N 3 0 0的管子顶部的管段，此段管子长度要求g m供货，若环焊缝无法避免，管子间只允许有1道，且位于4 .s m处，管道布置一端与弯头直接焊接，另一端与异径管直接焊接，其余D N3 00的管子长度要求4 .s m ；另外DN I 500的分支管顺流向斜插人到D NZ 700的管子顶部的管段，此段管子长度也要求g m供货（4 ）大口径管道除与阀门连接需要法兰外，应采用焊接连接，尽量减少泄漏点，降低现场检查和维修的工作量只有与裂解气阀门连接采用法兰连接，其余都采用焊接连接，即使总管与预留裂解炉的接口也是采用管帽焊接连接（5）大口径管道的支管连接尽量采用三通或局部增加主管厚度，直接与主管焊接，采用的方法与支管的间距和相邻支管的引出方式方向相关；采用局部增加主管厚度的整体补强方法时，厚度应根据应力分析确定，且符合标准壁厚的要求，如A sM E B3 6.ro M中的壁厚系列引出方向相同，支管的间距大于1.5倍的支管外径，且小于或等于2倍的支管外径，因此只能采用增加主管厚度的整体补强方法，补强的厚度还应满足联合补强的要求（6）大口径管道应合理设置支吊架，支吊架的位置型式应与管道布置同时考虑，应使各支吊架的荷载尽量均匀分布，支吊架尽可能地生根在结构的柱子或主梁上管道的管托选用鞍座型式，采用低摩擦结构；对于带坡度的管道，管托的高度尽量统一，一般通过调节支座的高度适应标高的变化，以便于采购和施工；塔顶的大口径管道，一般设置2个承重支架，**个承重支架靠近塔顶封头筒体的焊缝处，尽量采用刚性支架，第二个承重支架选用弹簧吊架，管道上的阀门附近或阀体上应设置管架如中在急冷油分馏塔管口附近阀门的阀体上都设置支架，同时对于DNZ 70和D N 3 000的管道，除跨道路外，管廊上的每处主梁都设置了支架（7）大口径管道的布置应满足施工要求主管的纵向焊缝数量限制和长度应根据分支管的公称直径确定，并与管道材料专业协商，管子规格书中应注明管子的长度坡口型式外径偏差壁厚偏差不圆度纵向焊缝数量限制等要求；管件规格书也应注明坡口型式外径偏差壁厚偏差不圆度纵向焊缝数量和位置等要求；管道布置时，尽量避免十字焊缝，如在同一平面内避免两个弯头直接焊接等；在合适的位置设置施工清扫用的人孔，并准备为压力试验所需的封头5管道施工