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管道試壓封頭的選用及設計

更新时间:2019-11-28 11:03人气:2516
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,特別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 、金屬管道設計規範及管件標準為根據,討論現場常用試壓封頭計算公式的選用,並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利用驗證,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《鋼製壓力容器》中表7—7、GB12459—90s|{J408—90)《鋼製對焊無縫管件》、SHJ409—90《鋼板製對焊無縫管件》、GB50316—2000《產業金屬管道設計規範》表6.6 。2 常用試壓封頭的設計選用2.1 橢圓形封頭一般用於大口徑、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 ,然後查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油麵正常、儲氣罐正常工作的情況下,聲波除灰器定時主動啟動,使對流段翅片管上的積灰隨煙氣一起排出,從而進步鍋爐熱效率,降低排煙溫度。振片式大功率高強聲波除灰器在現場利用後 ,高壓鍋爐排煙溫度可降低30℃,鍋爐熱效率可進步1.2%。3 利用效果(1)節油效果好。技改前後對比注汽鍋爐熱效率均勻進步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 。技改後,清灰周期由均勻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)有益於改善環境 。由於鍋爐排煙溫度大幅度降低,使周邊空氣質量改善。(4)清灰實現了主動、連續作業,減少了工人的勞動量。= 麵+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;一焊縫係數,整體衝壓 =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於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《產業金屬管道設計規範》中第6.6條計算,見公式(3) ,適用於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,適用於DN15~DN80mm鍛鋼製承插焊管件Seh80、Schl60兩級平焊管帽。=Kl(Di+2C)√ +C (3)8=De√ +c (4)式中 Kl、 一結構特征係數,見GB50316規範中表6.6.1;D —管道計算直徑/mm,一般可取D =Di;K一結構特征係數,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 代進公式(4)計算,僅用於試壓時也可用公式(5)計算,當量直徑D 為根據撐持節距按圖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:底板厚度不小於8mm,撐持加強肋應等間隔對稱布置,肋板厚度不小於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 J2.5 其它重視事項一般可選試壓介質為淨水或壓縮空氣,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 、試驗壓力公道選用,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於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利用,帶加強肋平蓋封頭宜以一向管段成對焊接經水壓試驗後使用。1頁

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