管道仪表流程图是化工工艺设计的重要组成部分。在设计过程中,应根据整个工艺流程图的要求,详细地表示该系统的全部设备、仪表、管道、阀门和其他有关公用工程系统。本期内容主要介绍管道仪表流程图中压力,温度,泵及容器的典型设计举例
设计压力和设计温度
一、设计压力
设备和管道的设计压力是设备和管道强度设计的主要依据。工艺系统专业在确定设备设计压力时,应在满足设备长周期安全生产的基础上,做到既经济又合理。不能静止、单独地考虑每台设备的最高工作压力,要将设备置于工艺系统内进行分析,考虑各种工况下可能出现的最高压力以及系统附加条件(如系统压力变化、安全阀在系统的相对位置,泵出口阀门的相对位置等)对最大压力的影响。同时,应分析设备内的介质特性,如易燃、易爆,有毒有害,凝固点,饱和蒸气压,贵重物料等。
设备设计压力的确定先根据一定的的原则,确定每台设备的初步设计压太,然后再根据系统分析方法对初步设计压力进行调整,并得出设备的最终设计压力。
1、术语说明
(1)压力
分表压和绝压,分别在压力单位后加G或A表示。不加说明时,通常指表压。
(2)最大工作压力
容器在正常工况下,容器顶部可能达到的最大压力。此值由化工工艺专业提出。
①对内压容器,指容器在正常工况下,其顶部可能出现的最大压力。
②对真空容器,指容器在正常工况下,其顶部可能出现的最大真空度。
③对外压容器,指容器在正常工况下,其顶部可能出现的最大内外压差。
(3)泵(压缩机)的关闭压力
泵(压缩机)的关闭压力系指泵(压缩机)在出口流量受限时的最高排出压力。
(4)安全阀开启压力
安全阀阀瓣开始升起,介质连续排出的瞬时,安全阀进口处的静压力。
(5)最高压力
用以确定容器设计压力的基准压力。它是由容器最大工作压力加上工艺流程中系统的附加条件后,在容器顶部可能达到的压力。此值由工艺计算确定。
(6)设计压力
系指设定的容器顶部的最高压力(包括工艺流程的系统附加条件),与相对应的设计温度一起作为设备设计的条件,其值不低于最高压力。设计压力根据设备的最高压力和相关设计规范确定。
(7)最高(最低)工作温度
最高(最低)工作温度系指容器在正常工作过程中,元件金属可能出现的最高(最低)金属温度。
(8)设计温度
容器在正常工作情况下设定的元件的金属温度。此温度与设计压力一起作为容器设计条件,其值应根据设备的最高(最低)工作温度和相应的规范计算确定。
2、设计规范
(1)符合下列条件之一的按GB150《钢制压力容器》确定:
1)0.1MPa(G)≤设计压力≤35MPa(G)
2)真空度大于2kPa(200mmH2O)
(2)符合下列条件之一的按GB/T4735《钢制焊接常压容器》确定:
1)设计压力低于0.1MPa(G)
2)真空度小于或等于2kPa(200mmH2O)
(3)设计压力大于35MPa(G)的应按相关规范确定。
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