設(shè)備設(shè)計(jì)溫度和管道設(shè)計(jì)溫度的確定
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1、設(shè)備設(shè)計(jì)溫度的確定
設(shè)備的設(shè)計(jì)溫度系指正常作過(guò)程中,設(shè)備所用材料在Z高設(shè)計(jì)壓力下所對(duì)應(yīng)的溫度。當(dāng)需要工藝系統(tǒng)專業(yè)提出設(shè)備的設(shè)計(jì)溫度(作為設(shè)計(jì)條件)時(shí),可參照本條款確定。
工藝系統(tǒng)專業(yè)以化工工藝專業(yè)提出的正常三作過(guò)程中介質(zhì)的Z高(或Z低)工作溫度或介質(zhì)Z高工作溫度下的壁溫(此璧溫由傳熱計(jì)算或?qū)崪y(cè)得出)作為設(shè)計(jì)溫度。
工藝系統(tǒng)專業(yè)在不能進(jìn)行傳熱計(jì)算或?qū)崪y(cè)時(shí),以化工工藝專業(yè)提出的正常工作過(guò)程中介質(zhì)的正常工作溫度加(或減)一定裕量作為設(shè)計(jì)溫度。
①設(shè)備器壁與介質(zhì)直接接觸且有外保溫(或保冷)時(shí),設(shè)計(jì)溫度按下表中Ⅰ或Ⅱ確定。
表1設(shè)計(jì)溫度選取
②設(shè)備內(nèi)介質(zhì)用蒸汽直接加熱或被內(nèi)置加熱元件(如加熱盤管、電熱元件等)間接加熱時(shí),設(shè)計(jì)溫度取正常工作過(guò)程中介質(zhì)的Z高溫度。
③設(shè)備器壁兩側(cè)與不同溫度介質(zhì)直接接觸,并有可能出現(xiàn)只與單一介質(zhì)接觸時(shí),應(yīng)按較高介質(zhì)溫度確定設(shè)計(jì)溫度;但當(dāng)任一介質(zhì)溫度低于-20℃時(shí),則應(yīng)按較低介質(zhì)溫度確定Z低設(shè)計(jì)溫度。
④設(shè)備殼體的材料溫度僅由大氣環(huán)境氣溫條件:確定時(shí),其Z低設(shè)計(jì)溫度可按該地區(qū)氣象資料,取歷:年來(lái)“月平均Z低氣溫”的Z低值。
a. “月平均Z低氣溫”系指當(dāng)月各天的Z低氣溫相加后除以當(dāng)月的天數(shù)?!霸缕骄鵝低氣溫”的Z低值,是氣象局實(shí)測(cè)的逐月平均Z低氣溫資料中的Z小值。
b. 對(duì)低于、等于 - 20℃的地區(qū),Z低設(shè)計(jì)溫度?。?0。
c. 對(duì)于低于、等于 - 10℃并高于-20℃的地區(qū)Z低設(shè)計(jì)溫度取-10℃。
⑤下列情況應(yīng)通過(guò)傳熱計(jì)算,求得設(shè)備材料溫度作為設(shè)計(jì)溫度:
a. 內(nèi)壁有可靠的隔熱層;
b. 器壁兩側(cè)與不同溫度介質(zhì)直接接觸,而不會(huì)出現(xiàn)與單一介質(zhì)接觸。
⑥設(shè)備的不同部位在工作過(guò)程中可能出現(xiàn)不同溫度時(shí),應(yīng)按不同溫度選取元件相應(yīng)的設(shè)計(jì)溫度。
⑦設(shè)備的Z高(或Z低)工作溫度接近所選材料允許使用溫度界限時(shí),應(yīng)結(jié)合具體情況慎重選取設(shè)計(jì)溫度,以免增加投資或降低安全性。
2、管道設(shè)計(jì)溫度的確定
管道設(shè)計(jì)溫度T系指管道在正常工作過(guò)程中,相應(yīng)設(shè)計(jì)壓力下可能達(dá)到的管道材料溫度。工藝系統(tǒng)專業(yè)人員根據(jù)化工工藝專業(yè)提供的正常工作過(guò)程中各種工況的工作溫度,按“Z苛刻條件下的壓力溫度組合”來(lái)選取管道設(shè)計(jì)溫度。由工藝系統(tǒng)專業(yè)提出的管道設(shè)計(jì)溫度(本節(jié)系指管道中介質(zhì)的Z高工作溫度)可參見(jiàn)以下原則確定。
①以傳熱計(jì)算或?qū)崪y(cè)得出的正常工作過(guò)程中介質(zhì)的Z高作溫度下的管道壁溫,作為設(shè)計(jì)溫度。
②在不便于傳熱計(jì)算或?qū)崪y(cè)管壁溫度的情況下,以正E常作過(guò)程中個(gè)質(zhì)的Z高(或Z低)工作溫度作為管道設(shè)計(jì)溫度。
a. 金屬管道
ⅰ. 介質(zhì)溫度小于38℃的不保溫管道,T=介質(zhì)Z高溫度。
ⅱ. 介質(zhì)溫度不小于38℃的管道,T=95%介質(zhì)Z高溫度。
ⅲ. 外部保溫管道,T=介質(zhì)Z高溫度
ⅳ. 內(nèi)保溫管道(用熱材料襯里),T=傳熱計(jì)算管壁溫度或試驗(yàn)實(shí)測(cè)的管壁溫度。
V:介質(zhì)溫度不大于0℃,T=介質(zhì)Z低溫度。
b. 非金屬管道及非金屬襯里的金屬管道
ⅰ. 無(wú)環(huán)境溫度影響的管道,T=介質(zhì)Z高溫度。
ⅱ. 安裝在環(huán)境溫度高于介質(zhì)Z高溫度的環(huán)境中的管道(除已采取防護(hù)措施者以外),T=環(huán)境溫度。
③以化工工藝專業(yè)提出的正常工作過(guò)程中,介質(zhì)的正常溫度加(或減)一定裕量作為設(shè)計(jì)溫度,可按下式確定設(shè)計(jì)溫度:
a. 介質(zhì)正常工作溫度為0~300℃時(shí),T≥介質(zhì)正常工作溫度+30℃。
b. 介質(zhì)正常工作溫度大于300℃時(shí),T≥介質(zhì)正常工作溫度+15℃。
④當(dāng)流體介質(zhì)溫度接近所選材料允許使用溫度界限時(shí),應(yīng)結(jié)合具體情況慎重選取設(shè)計(jì)溫度,以免增加投資或降低安全性,如:按上述③中計(jì)算結(jié)果會(huì)引起更換高一檔的材料時(shí),從經(jīng)濟(jì)上考慮,允許按工程設(shè)計(jì)要求,將15℃附加量減小,但工藝必須有措施,使運(yùn)行中不至于超溫。
⑤當(dāng)工作壓力和對(duì)應(yīng)工作溫度有各種不同況或周期性的變動(dòng)時(shí),工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員應(yīng)將化工工藝專業(yè)提出的各種工況數(shù)據(jù)列出,并向管道材料專業(yè)加以說(shuō)明。
設(shè)備的管道儀表及流程圖設(shè)計(jì)
化工生產(chǎn)過(guò)程千變?nèi)f化,表現(xiàn)為管道及儀表流程圖的設(shè)計(jì)各不相同。但萬(wàn)變不離其宗,所有管道及儀表流程圖均是由各種基本單元組成。不同生產(chǎn)過(guò)程中基本單元的管道及儀表流程圖不可能完全一致,但也不會(huì)有太大的差異,均有一定的典型設(shè)計(jì)。本章主要討論其共性問(wèn)題,介紹一些比較常見(jiàn)、典型的設(shè)計(jì)方案供設(shè)計(jì)參考。