气体管道
气体管道
气体管道(gas pipeline)是一种用于传输气体的管道系统,通常包含多种组件,如控制阀门、过滤器、减压病装置、压力表、流量计、在线分析仪等。这些组件通常集中设置在气体入口室内。气体经过鼓风机、压缩机、泵和锅炉等设备增压后,通过管道从高压区域流向低压区域,也可以利用气体自身压力或重力进行输送。
设计原理
气体管道的设计要考虑多个因素,包括气体的流量、允许的流速和摩擦阻力。流速越大,管径越小,但压力降会增加。然而,高流速可能会导致更高的能源消耗和潜在的其他问题。因此,管径的选择应该综合考虑建设成本、运营费用以及其他技术因素。
结构特点
气体管道可能受到多种外部力量的影响,如自重、气体作用力、风雪负载、土壤压力、热胀冷缩产生的热应力、振动负荷和地震灾害等。为了确保管道的强度和稳定性,需要设置不同类型的支架,如活动支架、固定支架、导向支架和弹簧支架。支架的数量和种类取决于管道的直径、材质、厚度和负载条件。固定支架用于控制管道的热伸长,使膨胀节均匀工作;导向支架则限制管道的横向运动。为了排出凝结水,蒸汽和其他含水气体管道应有一定坡度,一般不小于千分之二。对于利用重力流动的地下排水管道,坡度不应低于千分之五。蒸汽或其他含水气体管道应在最低点设置排水管或疏水阀,以及时排出水分,防止管内积水影响正常运行。给水或其他液体管道应在最高点设置排气装置,以排除管道内的空气或其他气体,防止出现气阻现象。
保温措施
当管道不能自由伸缩时,会产生额外的应力。在这种情况下,需要在温度变化大的管道和需要自由位移的常温管道上设置膨胀节,以补偿管道的伸缩并消除附加应力的影响。对于蒸汽管道、高温管道、低温管道以及有防烫、防冻需求的管道,应在外层包裹保温材料,如水泥珍珠岩、玻璃棉、岩棉和石棉硅藻土等,以减少热量或冷量的散失。
连接方法
气体管道的连接方法可根据气体的性质、压力和温度,以及管材的材质、尺寸和安装环境等因素选择。常见的连接方法包括螺纹连接、法兰连接、承插连接和焊接等。
螺纹连接
螺纹连接适用于小直径管道。连接时,通常会在螺纹连接部位缠绕氟塑料密封带,或涂抹厚漆、绕上麻丝等密封材料,以防泄漏。在1.6兆帕以上的压力下,一般会在管子端面添加垫片以增强密封性能。这种连接方法简单,便于拆卸和重新组装,但在适当的位置应安装活接头,方便拆装。
法兰连接
法兰连接适用于直径范围较广的管道。连接时,应根据气体的性质、压力和温度选用相应的法兰和密封垫片,并通过螺栓夹紧垫片实现密封。在需要频繁拆装的管段和管道与设备相连的位置,通常采用法兰连接。
承插连接
承插连接主要用于铸铁管、混凝土管、陶土管及其连接件之间的连接,适用于低压常温条件下的给水、排水和煤气管道。连接时,通常在承插口内部填充麻丝、棉线或石棉绳,并使用石棉水泥或铅等材料压实,有时还会在承插口内放置橡胶密封环,以提高柔性和适应管子的小幅移动。
焊接连接
焊接连接具有最高的强度和密封性,适用于各种管道。其优点在于节省材料,但拆除时必须切割管子和管子连接件。
实验室气体管道设计规范
实验室气体管道的设计有别于一般工业用途,尤其体现在对气体纯度的高要求和持续稳定的气体供应。气体压力的波动或中断可能会影响仪器设备的正常运作,甚至引发故障。因此,实验室气体管道的设计必须严谨。
管道材料
所有气体管道均应采用高质量的、完全退火型的不锈钢管SS-316L。铜管仅限于在气体纯度要求较低的场合使用,如通风柜。
管道直径
根据实验室的用气量,应计算出适当的供气压力、流量和管道内径。所有气体主管道的原则上不得小于9.52毫米,管路末端的直径原则上不得小于6.35毫米。
布置原则
所有管路应布置在天花板下方,并通过功能柱到达中国中央电视台和边台。气体管路应隐藏在实验工作台后面的服侍通道内。
易燃气体处理
易燃气体(如乙炔氢气等)应与其他气体分开引入。
压力控制
所有管路应配备单独的阀门、减压阀和压力表。对于供应多台分析仪器的气体管路,还需要额外的气体压力控制和显示装置。
工作台气体出口
工作台上的气体出口应均匀分布,并配有单独的球阀或针阀进行控制。气相色谱工作台上应安装气体净化装置,以净化氦气管路。
标识与支架
气体管路每间隔1.5米应有标识,标明气体流向。气体管路的支架应耐腐蚀,可采用不锈钢或其他适合的工程塑料制造。每隔1.5米左右,气体管路应有支架支撑,所有弯曲处也应有支架支撑。“U”形弯曲处应根据安装情况进行支撑。
参考资料
气体管道设计要求 .百度文库.2024-11-06
气体管道工程 .百度文库.2024-11-06
气体管道安全管理规程 .百度文库.2024-11-06
目录
概述
设计原理
结构特点
保温措施
连接方法
螺纹连接
法兰连接
承插连接
焊接连接
实验室气体管道设计规范
管道材料
管道直径
布置原则
易燃气体处理
压力控制
工作台气体出口
标识与支架
参考资料