化工管道设计及材料等级选用
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GC1管道材料的选用1 、等级的设置鉴于GC1管道的特殊性,在设计时应将介质性质、设计条件、选材等相同的GC1 级类介质管线单独设置等级。
避免将价格高的管道材料用于普通的介质管线上造成不必要的浪费2 、管材标准的选用在TSG D0001 的表1 中规定了一些管材标准用于GC1 级介质的要求,设计时应执行该表中的各项要求。
表列的不锈钢焊接钢管标准,建议不要选HG/T20537,一是因为该标准年份比较久远,在冶金、焊接、检测技术日新月异的今天,标准中一些要求从技术角度上来讲已经落后;另一原因是,对比GB/T12771-2008 标准,该标准的使用范围小,可生产的钢管材质也较少。
所以设计时多选用GB/T12771。
表1 中规定GB/T8163、GB3087、GB/T9711.1 不能被用于GC1 类介质管线,但在其注释7 中有补充说明:经过逐根超声检测并达到合格要求的,允许用于设计压力≤4.0Mpa 的本规程A1.1(1)规定的管道。
这条注释有别于GB/T20 01.2 中的要求的,这与两个标准的生效年份有关。
规范之所以对这三个标准的管材使用有限制,主要因为这三个标准中的管材在生产制造、检验、试验方面的要求较低,用于GC1 级管线,会存在一定的风险。
设计时,需综合考虑管材的经济性和安全性,做最优选用。
目前GB/T9711 系列标准已升版为GB/T9711-2017。
新版中,钢管等级PSL1 对应的是原GB/T9711.1 中的管材,PSL2对应的是原GB/T9711.2 中的管材。
在《全国压力管道设计审批人员培训教材》第三版中,对GB/T9711 的使用限制与附表1 中对GB/T9711.1 的规定是相同的。
选用该标准时,需注意其不允许使用的范围。
GB/T9948-2013、GB/T6479-2013 和GB/T5310-2017 用于GC1 级无缝管线是可选的。
从这三个标准各自的名称可以看出它们的使用范围的侧重。
目录1 目的 (2)2 范围 (2)3 职责 (2)4 本规定引用标准 (2)5 管道级别 (6)6 管道设计条件 (7)7 管道设计基准 (11)8 管道器材选用 (13)9 管道组成件的选用 (30)10 附加说明 (41)1 目的为了贯彻国家质量监督检验检疫总局《压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则》、劳动部颁发的《压力管道安全管理与监察规定》及中国石油化工集团公司《压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则实施细则》,加强石油化工工艺装置及公用物料系统中金属压力管道材料设计的规范和管理,确保石油化工工艺装置及公用物料系统中金属压力管道材料的设计质量,特制订本制度。
2 范围本规定适用于石油化工工艺装置及公用物料系统中,金属管道设计基础条件的确定和设计压力不大于35.OMPa,设计温度不超过材料允许使用温度范围的石油化工压力管道组成件的材料选用。
本规定不适用于有色金属管道,3 职责本规定由镇海石化工程有限责任公司设计部负责实施。
4 本规定引用标准《钢制压力容器》GB 150《优质碳素结构钢》GB/T 699《碳素结构钢》GB 700《不锈钢棒》GB 1220《耐热钢棒》GB 1221《低合金高强度结构钢》GB/T I591《合金结构钢技术条件》GB 3077《输送流体用无缝钢管》GB/T 8163《低中压锅炉用无缝钢管》GB 3087《高压锅炉用无缝钢管》GB 5310《石油裂化用无缝钢管》GB 9948《化肥设备用高压无缝钢管》GB 6479《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T 14976《流体输送用不锈钢焊接钢管》GB 12771《低压流体输送用镀锌焊接钢管》GB/T 3091《低压流体输送用焊接钢管》GB/T 3092《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分:A级钢管》GB/T 9711.1 《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T 17395《不锈钢晶间腐蚀试验方法》GB/T 4334.1~4334.5《工业金属管道工程施工及验收规范》GB 50235《职业性接触毒物危害程度分级》GB 5044《石油化工企业设计防火规范》GB 50160(1999年版)《用螺纹密封的管螺纹》GB/T 7306《60°圆锥管螺纹》GB/T 12716《钢制对焊无缝管件》GB/T 12459《钢板制对焊管件》GB/T 13401《锻钢制承插焊管件》GB/T 14383《锻钢制螺纹管件》GB/T 14626《石棉橡胶板》GB/T 3985《耐油石棉橡胶板》GB/T 539《石油化工企业配管工程术语》SH 3051《管法兰用石棉橡胶板垫片》SH 3401《管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片》SH 3402《管法兰用金属环垫》SH 3403《管法兰用紧固件》SH 3404《石油化工企业钢管尺寸系列》SH 3405《石油化工钢制管法兰》SH 3406《管法兰用缠绕式垫片》SH 3407《钢制对焊无缝管件》SH 3408《钢板制对焊管件》SH 3409《锻钢制承插焊管件》SH 3410《石油化工钢制阀门选用、检验及验收》SH/T 3064《石油化工企业管道支吊架设计规范》SH 3073《石油化工钢制压力容器材料选用标准》SH 3075《加工高硫原油重点装置主要设备设计选材导则》SH/T 3096。
中石化管道等级分类标准本标准规定了中石化管道的类别、元件、材料、压力等级、使用条件、系统检验与试验、防护措施、施工与安装、验收与运行、维护与检修等方面的要求。
本标准适用于中石化内部的石油、天然气等管道系统的设计、施工、验收、运行和维护。
1. 管道类别根据管道的使用功能和介质不同,管道可分为以下几类:1.1. 公用管道:包括给水、燃气、热力等管道,用于提供公共服务。
1.2. 工业管道:包括石油、化工、电力等行业的生产用管道。
1.3. 工艺管道:指在石油、化工、医药等行业的生产过程中,输送、分配、控制流体用的管道。
2. 管道元件管道元件包括各种阀门、管件、法兰、密封件等,应符合相应的国家标准和行业标准。
3. 管道材料管道材料应具有优良的耐腐蚀性能、机械性能和高温性能,并符合相关标准和设计要求。
常用的管道材料包括碳钢、不锈钢、合金钢等。
4. 管道压力等级根据管道的工作压力和设计温度等因素,管道可分为不同的压力等级。
常用的压力等级为低压、中压、高压和超高压。
5. 管道使用条件管道的使用条件包括介质种类、温度、压力等参数,应根据不同的使用条件选择合适的材料、元件和设计要求。
6. 管道系统检验与试验在管道施工前和运行前,应对管道系统进行全面的检验与试验,以确保其安全性和可靠性。
检验与试验包括外观检查、尺寸检测、无损检测等。
7. 管道防护措施为确保管道的安全运行,应采取相应的防护措施。
常见的防护措施包括防腐蚀涂层、阴极保护、保温等。
8. 管道施工与安装管道的施工与安装应符合相关标准和设计要求,确保施工质量和安全。
在安装过程中应注意避免损伤管道和元件,确保连接牢固可靠。
9. 管道验收与运行:在管道施工完成后,应对管道进行全面的验收,确保其符合设计要求和相关标准。
在运行过程中,应严格遵守操作规程,确保管道的安全运行。
同时,应对管道进行定期巡检和维护,及时发现和处理问题。
10. 管道维护与检修:为确保管道的安全性和可靠性,应定期对管道进行维护和检修。
探讨化工设计过程中管道材料的选用作者:侯利燕来源:《现代盐化工》2022年第01期摘要:化工产业在国民经济中具有举足轻重的地位,从农业、医学到石油、建筑,都离不开化工制造。
值得注意的是,化工生产在给人们带来高效、便利的同时,蕴藏的危险因素也在不断增加。
化工原料中不乏有毒、有害、有腐蚀性的物质,一旦暴露于周围环境,将造成严重的后果。
从化工管道材料的角度出发,对化工管材选用依据及策略进行探讨。
关键词:化工设计;管道;材料选用化工设计内容繁杂,涉及的专业领域较多,既包含设备选型、工艺计算,又包含车间布置、流程规范等。
管道的布置和设计是其中较为关键的项目,化工管材选型不当、管径不匹配等状况,均有可能导致化工原料逸出、泄漏等,进而污染厂房环境,严重时甚至会引发火灾、爆炸、中毒事故。
因此,对化工管材进行科学探讨和选用事关生产安全,应当给予充分重视和考量。
1 化工设计过程中管材选用依据1.1 输送介质特性化工生产具有一定的特殊性,管道输送介质通常具有较强的腐蚀性,部分物料还具有易燃易爆的特性,这些介质长期封闭于管材内部,很容易侵蚀管材,缩短管道使用寿命的同时,也容易产生泄漏等生产问题,延误化工企业正常运营,甚至引发严重的安全事故。
因此,在选用管材时,应将输送介质作为重要的考量依据,比如针对易燃易爆介质,可以选用碳素钢、低合金钢等;输送可燃性介质时,要杜绝沸腾钢的应用;对用于苛性钠碱液等腐蚀性物料运送的化工管材,要重点关注裂口损伤等问题,选择抗腐蚀材料的同时,合理控制氢氧化钠的温度、浓度等数值,提升管道运行的可靠性。
1.2 工作参数状况化工生产工艺复杂,不同流水线或生产工艺中所用到的管道存在较大差异,因此,选材时还要考虑管道所在位置的工作参数状况,比如温湿度、压力等都是常见的变化参数,用于﹣20℃物料运送的管道,要提前做好低温冲击试验;对于操作温度超过200℃且介质中存在氢气等易燃气体的化工管道,应选择抗氢钢材,并以高出实际温度20~40℃的标准选择管材。
化工管道设计及材料等级选用
发表时间:2018-07-19T15:05:40.770Z 来源:《基层建设》2018年第14期作者:孙琦[导读] 摘要:化工生产中设计环节是比较重要的核心阶段,为了更好提升后续化工生产的可靠性,必然需要切实围绕着化工设计各个要点内容进行不断细化,避免可能出现的各个隐患偏差,尤其是在相应管道设计中,更是需要引起足够重视,切实做好管道材料的选择工作,避免在后续长期运用中出现较大破损威胁。
安徽实华工程技术股份有限公司安徽合肥 230601 摘要:化工生产中设计环节是比较重要的核心阶段,为了更好提升后续化工生产的可靠性,必然需要切实围绕着化工设计各个要点内容进行不断细化,避免可能出现的各个隐患偏差,尤其是在相应管道设计中,更是需要引起足够重视,切实做好管道材料的选择工作,避免在后续长期运用中出现较大破损威胁。
本文就重点围绕着化工设计工作中管道材料的选用原则及其基本选用类型进行了简要分析论述。
关键词:化工设计;管道材料;选用原则前言
我国的化工行业近年来不断发展,它带来的益处使得人们对它是越发重视。
尽管化工工程给我的生活带来诸多好处,但是如果在生产过程中不注意加强管理或是不能做到设计的合理规范和材料的恰当选取,那么就可能会产生很多有毒有害或是易燃易爆以及易腐蚀的物质来污染环境,对人们的身体造成伤害。
1 设备和管道布置的基本原则 1.1 设备布置的基本原则
设备布置是化工工程的关键环节,所以在进行化工工程建设的时候要合理布置设备,一般来说会遵循几个原则:①场地的选择。
尽可能地选择宽阔露天的地方来布置设备,因为在化工生产的过程中有可能会产生一些有毒有害物质或是腐蚀性气体,如果是在密闭的环境中就有可能对工作人员的身体造成伤害。
所以,要尽量选择通风性好的地方,同时还要做好安全防范工作。
②外观设计要规范。
为了减少在实际的运作过程中出现错误的可能性,在进行化工工程的设备布置的时候要尽可能地整齐规范,按照相应的顺序摆放,这样也会使其外表看起来更好看。
③合理布置设备。
在实际的化工工程建设中所需要的设备种类繁多,在进行布置的时候要按照工艺设计要求,首先要整体把握生产过程,然后按照这个顺序来进行设备布置。
尽量集中布置同类型的设备,当然也要保证其合理性。
只有设备布置合理规范了,才能保证后续工作的顺利进行。
④分区域布置。
每一种设备都有自己的功能,在进行设备的布置的时候能够充分考虑到它们各自的性能来将其相应地分配到不同的区域。
比如为了避免由于化工事故而出现多米诺效应,对于一些主要的设备,在布置的时候要同时考虑到它们的辅助设备,将辅助设备放在主要设备的下风口安全的位置。
做到这样这样不仅能够提高布置的效率也能够保证布置的合理性。
此外,梯子的布置也是非常重要的。
首先要将梯子朝着塔壁的方向放置,高度尽量保持在3-10M的范围内。
如果由于实际需要不得不加长梯子的高度的时候,那么就要考虑休息平台的加入。
1.2 管道布置的基本原则
除了上面所说的设备布置之外,化工工程建设中还有一个关键的布置,那就是管道的布置。
通常,管道的布置也有几个要遵循的原则:①遵循基本流程。
在进行化工工程中的管道的布置的时候要遵循基本的化工工艺流程,为了尽可能少地占用空间,同时便于维护和检查,实际布置的时候要尽量做到架空管道。
②保证安全。
管道布置不合理会出现安全问题,为了避免这样的情况出现,在进行管道布置的时候要注意两个问题:一是对于需要从底面穿插的管道来说,在进行布置的时候不能阔过或穿过别的建筑物或是设备,更不而能围绕着工艺装置来进行布置。
二是拆卸区域和吊装孔内部是绝对不允许布置管道的,气体的排出的时候应该是从主管道的上方。
③距离合理。
化工工程中需要的管道很多,在进行布置的时候一定要考虑到它们之间的距离,不能随意布置。
④考虑管道的材质。
不同管道的构成材料可能不同,对于一些固体材料的管道要考虑它们的弯曲半径,而对于气体管道的布置,这要严格遵守国家的相关规定。
2 化工设计过程中常见管道材料的选用
结合现阶段化工生产过程中对于管道材料的应用需求,其在设计过程中必须要重点关注于特殊管道的布置,其中需要重点关注的管道材料类型有以下几点:
2.1耐腐蚀管道材料
对于化工生产的运行,很多化工材料都存在着较为明显的腐蚀性,比如硫酸、盐酸以及强碱性物质,都很可能存在较为明显的腐蚀性影响,如此也就必然对于管道材料形成了较大的不良影响,相关管道材料的选择不当,很可能会带来较大的受腐蚀问题,进而产生破损威胁,这也就需要恰当选择一些耐腐蚀管道材料进行设计布置。
结合这种耐腐蚀管道材料的选用,必然也需要首先对于化学原料进行详细分析,了解其基本性能特点,比如对于硫酸材料的运输,就需要明确硫酸的浓度以及基本化学特性,如此也就能够有针对性的选择合适的耐腐蚀管道材料,确保其能够形成较为理想的耐腐蚀性效果,避免这些管道材料出现较为明显的泄露威胁,提升整体生产的安全性。
2.2高温管道材料
在化工生产过程中,其往往还涉及到了很多高温材料的运输,这也就需要在前期设计过程中加强对于高温管道材料的有效设计,确保其能够形成较强的耐热性能,避免在后续运行中出现氧化或者是其它安全隐患。
结合这种高温管道材料的选择,一般需要确保其整体能够具备理想的抗氧化性能,能够避免在高温环境下和氧气发生明显反应,需要保障管道材料自身的稳定性,提升其整体作用价值效果。
针对这种高温管道材料的选用,合理添加一层氧化膜同样也是比较重要的一个手段,需要确保其能够形成理想的保护功能,比如钼元素以及铬元素的有效结合就能够表现出较强的保护性能,其抗氧化性较为理想,综合提升了化工管道的实际应用性能。
2.3低温管道材料
对于化工设计过程中对于管道材料的恰当选择,其还需要重点加强对于相应低温管道材料的有效应用,保障低温管道材料能够形成较为理想的实际应用效果,避免其在运输过程中出现较大变质威胁。
在化工设计过程中恰当选择低温管道材料需要重点围绕着具体温度进行分析明确,保障相应温度能够具备较强的适应性,能够和运输化学材料较为一致,避免出现较大的干扰和不良侵害,比如在-70摄氏度以下的环境下进行化学材料的运输,就需要杜绝合金钢管的运用,应该促使相应管道材料的使用满足于这一基本要求,发挥出较为理想的最佳温度保障性能,避免化学材料出现温度升高带来的变质威胁。
2.4氧气运输管道材料的选用
在化工生产过程中,氧气同样也是比较重要的一类原料,其作为助燃气体,在很多环节中都表现出了较强的作用价值。
为了进一步提升氧气的运输可靠性,避免出现较为明显的爆炸问题,需要切实围绕着管道的致密性进行严格把关,杜绝氧气和其它气体混合可能出现的爆炸隐患。
当然,还应该重点加强对于管道材料承受压力方面的探究,避免出现压强较大造成的管道材料破裂威胁。
2.5其它特殊介质运输管道材料地选用
化工生产过程中必然还会涉及到很多其它特殊介质,这些机制在化学性能方面存在较大的差异性,这也就需要确保相应管道材料的选择应该具备理想的针对性,能够符合化学材料运输的基本要求。
比如对于非金属管道材料的应用就是当前比较重要的一个发展方向,PP管材在当前的运用就能够体现极强作用价值,能够较好实现化学材料性能稳定性的保障,避免其因为温度或者是压力方面的干扰带来较大隐患,当然,这些非金属材料的选用也需要考虑其是否会和化学材料发生反应。
结束语:
尽管与过去相比我国化工工业取得了不小的进展,但是依然有很多不足的地方。
同时,在进行化工工程建设的时候依然要足够重视一些关键问题,尤其是设备布置的问题,比如管道材料和布道等的设计要合理。
此外,在实际的生产过程中如果设计不合理,就有可能会产生有害气体,对于工作人员的生命安全也是一种威胁。
所以,在近新型化工工程建设的时候,要格外重视设备管道和材料的合理选择。
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