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    管道試壓封頭的選用及設計

    發布時間:2011.04.17 新聞來源:河北騰飛管業(pe1688管材管件網) 瀏覽次數:

    騰飛公司網址:http://www.138sbgw.com/ 管道試壓封頭的選用及設計

    隨著中高壓大口徑管道增多,以往憑經驗、查手冊確定試壓封頭的方法難以滿足現場需要,尤其是采用壓縮空氣試壓時,甚至因封頭選用不當發生試壓事故。
      本文以現行壓力容器、金屬管道設計規范及管件標準為依據,討論現場常用試壓封頭計算公式的選用,并對帶加強肋平蓋封頭設計進行探討,在長慶氣田施工中多次應用驗證,這些方法安全、可靠、經濟。 
      1、 管道試壓封頭的結構形式常用管道試壓封頭有橢圓形封頭(管帽)、平蓋封頭(平管底、承插焊平蓋封頭、帶加強肋平蓋封頭)、盲板法蘭和法蘭蓋。按其與管道的連接形式有:與筒體成一體或與筒體對接、與筒體角焊或其它焊接、螺栓連接,結構簡圖詳見GB150—1998 《鋼制壓力容器》中表7—7、GB12459—90s|{J408—90)《鋼制對焊無縫管件》、SHJ409—90《鋼板制對焊無縫管件》、GB50316—2000《工業金屬管道設計規范》表6.6。 
      2 、常用試壓封頭的設計選用 2.1 橢圓形封頭一般用于大口徑、中高壓管道,通常按公式 (1)計算管子表號(Sch)或按公式(2)計算封頭壁厚,然后查GB12459 (SHJ408,SHJ409)選用管帽材質、型號,確定代號(一般DN300mm、PN6.4 a以上應采用橢圓形管帽)。Sch= ×1000 (1)I I 油面正常、儲氣罐正常工作的情況下,聲波除灰器定時自動啟動,使對流段翅片管上的積灰隨煙氣一起排出,從而提高鍋爐熱效率,降低排煙溫度。振片式大功率高強聲波除灰器在現場應用后,高壓鍋爐排煙溫度可降低30℃,鍋爐熱效率可提高1.2%。 
      3 應用效果 
      (1)節油效果好。技改前后對比注汽鍋爐熱效率平均提高2.4%,一年累計節約燃油576t,每噸原油價格為1000元,則年節約燃料費57.6萬元。 
      (2)清灰周期延長。技改后,清灰周期由平均20d延長到60d,節約了大量的人工清灰用水,大大降低了工人的勞動強度,有效改善了職工的工作環境
      (3)有利于改善環境。由于鍋爐排煙溫度大幅度降低,使周邊空氣質量改善。
      (4)清灰實現了自動、連續作業,減少了工人的勞動量。 = 面 c (2) 式中 P一管道設計壓力/MPa,試壓時可取試驗壓力; [盯] 一設計溫度下材料許用應力/MPa;一封頭壁厚/ram;一焊縫系數,整體沖壓 =1;C一封頭壁厚附加量,C=1-3ram;D;一管道內徑/mm。 2.2 平蓋封頭平蓋封頭可用于小口徑低壓管道試壓(DN200ram、PN 4.0 SPa以上宜采用橢圓封頭或帶加強肋平蓋),計算方法有三種:
      一是按GB50316《工業金屬管道設計規范》中第6.6條計算,見公式(3),適用于DN400mm、PN2.5 MPa以下管道試壓;
      二是按GB150—1998第7.4條計算,見公式(4);
      三是按GB12459管子表號Seh確定封頭壁厚,適用于DN15~DN80mm鍛鋼制承插焊管件Seh80、Schl60兩級平焊管帽。 =Kl(Di 2C)√ C (3) 8=De√ c (4) 式中 Kl、 一結構特征系數,見GB50316規范中表6.6.1; D —管道計算直徑/mm,一般可取D =Di; K一結構特征系數,見GB150表7.7。一般情況下公式(4)較(3)計算值偏大,用 (4)式計算平蓋封頭時,因K=0.44 ti/t ,ti為管道計算壁厚,可近似取為管道名義壁厚t減2~3mm,t 為管道的有效壁厚,可近似取管道名義壁厚t,故計算時可近似取K=0.44(t一2)/£,以簡化計算。 2.3 帶加強肋平蓋封頭計算帶加強肋平蓋封頭厚度時可用當量直徑D 代入公式(4)計算,僅用于試壓時也可用公式 (5)計算,當量直徑D 為根據支撐節距按圖1確定的最大內切圓直徑。 0·51 Dc √南 c (5) 帶加強肋平蓋封頭應符合構造要求:底板厚度不小于8mm,支撐加強肋應等間隔對稱布置,肋板厚度不小于10mm,肋板高度H 應滿足公式 (6)的要求。 H≥ 10 (6) 式中[r]h 一貼角焊縫許用應力/MPa; 一焊縫高度/mm。圖1 幣加強肋平蓋封頭 2.4 盲板法蘭、法蘭蓋盲板法蘭按式(7)計算厚度,法蘭蓋按設計壓力直接選用標準法蘭。廠-ij 一 =0.44 D / c (7) Y L J 2.5 其它注意事項一般可選試壓介質為清水或壓縮空氣,設計溫度≤150"(2,封頭壁厚附加量取1-3rnm,許用應力為:20R材質時, [盯] =130MPa;16Mn材質時,[ ] =170MPa;(/235材質時,[盯] =120MPa。試壓封頭的結構應按管道公稱直徑、試驗壓力合理選用,封頭壁厚應按管子表號或計算確定,所有封頭焊縫需采用全焊透結構,對接焊縫壁厚偏差大于3mm時應按1:3斜度過渡,中高壓封頭應經無損檢測合格方可應用,帶加強肋平蓋封頭宜以一直管段成對焊接經水壓試驗后使用。
     

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