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設備設計溫度和管道設計溫度的確定

發布時間:2019-09-03瀏覽次數:1413返回列表

1、設備設計溫度的確定
  設備的設計溫度系指正常作過程中,設備所用材料在Z高設計壓力下所對應的溫度。當需要工藝系統專業提出設備的設計溫度(作為設計條件)時,可參照本條款確定。
  工藝系統專業以化工工藝專業提出的正常三作過程中介質的Z高(或Z低)工作溫度或介質Z高工作溫度下的壁溫(此璧溫由傳熱計算或實測得出)作為設計溫度。
  工藝系統專業在不能進行傳熱計算或實測時,以化工工藝專業提出的正常工作過程中介質的正常工作溫度加(或減)一定裕量作為設計溫度。
  ①設備器壁與介質直接接觸且有外保溫(或保冷)時,設計溫度按下表中Ⅰ或Ⅱ確定。

 表1設計溫度選取

②設備內介質用蒸汽直接加熱或被內置加熱元件(如加熱盤管、電熱元件等)間接加熱時,設計溫度取正常工作過程中介質的Z高溫度。
  ③設備器壁兩側與不同溫度介質直接接觸,并有可能出現只與單一介質接觸時,應按較高介質溫度確定設計溫度;但當任一介質溫度低于-20℃時,則應按較低介質溫度確定Z低設計溫度。
  ④設備殼體的材料溫度僅由大氣環境氣溫條件:確定時,其Z低設計溫度可按該地區氣象資料,取歷:年來“月平均Z低氣溫”的Z低值。
  a. “月平均Z低氣溫”系指當月各天的Z低氣溫相加后除以當月的天數。“月平均Z低氣溫”的Z低值,是氣象局實測的逐月平均Z低氣溫資料中的Z小值。
  b. 對低于、等于 - 20℃的地區,Z低設計溫度取-20。
  c. 對于低于、等于 - 10℃并高于-20℃的地區Z低設計溫度取-10℃。
  ⑤下列情況應通過傳熱計算,求得設備材料溫度作為設計溫度:
  a. 內壁有可靠的隔熱層;
  b. 器壁兩側與不同溫度介質直接接觸,而不會出現與單一介質接觸。
  ⑥設備的不同部位在工作過程中可能出現不同溫度時,應按不同溫度選取元件相應的設計溫度。
  ⑦設備的Z高(或Z低)工作溫度接近所選材料允許使用溫度界限時,應結合具體情況慎重選取設計溫度,以免增加投資或降低安全性。
  2、管道設計溫度的確定

 管道設計溫度T系指管道在正常工作過程中,相應設計壓力下可能達到的管道材料溫度。工藝系統專業人員根據化工工藝專業提供的正常工作過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”來選取管道設計溫度。由工藝系統專業提出的管道設計溫度(本節系指管道中介質的Z高工作溫度)可參見以下原則確定。
  ①以傳熱計算或實測得出的正常工作過程中介質的Z高作溫度下的管道壁溫,作為設計溫度。
  ②在不便于傳熱計算或實測管壁溫度的情況下,以正E常作過程中個質的Z高(或Z低)工作溫度作為管道設計溫度。
  a. 金屬管道
  ⅰ. 介質溫度小于38℃的不保溫管道,T=介質Z高溫度。
  ⅱ. 介質溫度不小于38℃的管道,T=95%介質Z高溫度。
  ⅲ. 外部保溫管道,T=介質Z高溫度
  ⅳ. 內保溫管道(用熱材料襯里),T=傳熱計算管壁溫度或試驗實測的管壁溫度。
  V:介質溫度不大于0℃,T=介質Z低溫度。
  b. 非金屬管道及非金屬襯里的金屬管道
  ⅰ. 無環境溫度影響的管道,T=介質Z高溫度。
  ⅱ. 安裝在環境溫度高于介質Z高溫度的環境中的管道(除已采取防護措施者以外),T=環境溫度。
  ③以化工工藝專業提出的正常工作過程中,介質的正常溫度加(或減)一定裕量作為設計溫度,可按下式確定設計溫度:
  a. 介質正常工作溫度為0~300℃時,T≥介質正常工作溫度+30℃。
  b. 介質正常工作溫度大于300℃時,T≥介質正常工作溫度+15℃。
  ④當流體介質溫度接近所選材料允許使用溫度界限時,應結合具體情況慎重選取設計溫度,以免增加投資或降低安全性,如:按上述③中計算結果會引起更換高一檔的材料時,從經濟上考慮,允許按工程設計要求,將15℃附加量減小,但工藝必須有措施,使運行中不至于超溫。
  ⑤當工作壓力和對應工作溫度有各種不同況或周期性的變動時,工藝系統設計人員應將化工工藝專業提出的各種工況數據列出,并向管道材料專業加以說明。
  設備的管道儀表及流程圖設計
  化工生產過程千變萬化,表現為管道及儀表流程圖的設計各不相同。但萬變不離其宗,所有管道及儀表流程圖均是由各種基本單元組成。不同生產過程中基本單元的管道及儀表流程圖不可能完全一致,但也不會有太大的差異,均有一定的典型設計。本章主要討論其共性問題,介紹一些比較常見、典型的設計方案供設計參考。

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