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工业设计期刊入选论文范文参考


所属栏目:工业设计论文
发布时间:2013-09-27 15:25:00  更新时间:2013-09-27 14:53:59

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  摘要:本文主要对工业压力管道的布置提出看法。在对压力管道的定义及分类后简要叙述压力管道设计的步骤,提出压力管道布置的原则:整体布局局部调整。简述在管道布置过程中需要注意的问题,在管道设计中与各专业的协调及应力分析等,最后根据自身的工作实践对管道布置做出总结,提出对工业管道设计的目的及要求的理解即经济合理性。

  关键词:压力管道,工业压力管道,压力管道布置,经济合理性,压力管道等级

  前言:压力管道是利用一定的压力,用于输送气体或者液体的管状设备,其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa(表压)的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性,最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质,且公称直径大于25mm的管道。在工业生产中,压力管道应用最为广泛,在我国经济日新月异的发展过程中,越来越多新建的工厂需要工程设计,如何能在短时间内设计出既能满足业主要求,又能满足生产目的的工业压力管道布置图,是每个工艺设计人员都在考虑的问题。根据几年的工作经验,将对如何又快又好的布置压力管道论述如下,同时也要兼顾经济合理性。

  1、什么是压力管道

  从广义上理解,压力管道是指所有承受内压或外压的管道,无论其管内介质如何。压力管道是管道中的一部分,管道是用以输送、分配、混合、分离、排放、计量、控制和制止流体流动的,由管子、管件、法兰、螺栓连接、垫片、阀门、其他组成件或受压部件和支承件组成的装配总成。

  从我国颁发《压力管道安全管理与监察规定》以后,“压力管道”便成为受监察管道的专用名词。在《压力管道安全管理与监察规定》第二条中将压力管道定义为:“在生产、生活中使用的可能引起燃爆或中毒等危险性较大的特种设备”。国务院2003年6月1日颁发实施的《特种设备安全监察条例》中,将压力管道进一步明确为“利用一定的压力,用于输送气体或者液体的管状设备,其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa(表压)的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性,最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质,且公称直径大于25mm的管道”。

  因此,现在所说的“压力管道”,不但是指其管内或管外承受压力,而且其内部输送的介质是“气体、液化气体和蒸汽”或“可能引起燃爆、中毒或腐蚀的液体”物质,不是一般意义上的承压管道。在工业项目中接触到的基本都是压力管道,因此在设计中要严格按照《特种设备安全监察条例》的要求,并根据压力管道规范进行管道设计。

  压力管道按类别不同,分为长输管道、公用管道、工业管道、动力管道四类,本文主要讨论工业管道(GC类)的有关设计内容。工业管道是指企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道及其他辅助管道。在等级上根据所输送介质的压力、温度和毒性又分成3个等级。

  2、压力管道设计

  2.1首先确定管道类别及等级

  在一个新的工程项目伊始,通过与业主沟通,了解本项目的产品、产量,按业主要求确定工艺流程,根据压力管道的定义及类别划分,确定管道类别,根据介质的性质,确定管道级别,最后根据本单位对于管道温度,压力的等级分类定义,确定本项目的管道等级表。在确定工艺流程时,对管径要进行计算复核。在完成了以上工作后,就要进行压力管道的布置。

  2.2压力管道布置:整体布局局部调整

  在确定了管道等级表后根据工艺流程和设备布置图进行管道布置,在管道布置上遵循整体布局局部调整的原则,既能节省时间又合理布置了管道。整体布局,即根据装置界区范围大概布置管道走向,在设备位置确定的情况下,确定各管道大略位置;局部调整,是在设计基本完成后,在跟各相关专业沟通协调的基础上,对管道位置所做的调整。如在设计中,工艺管道与公用管道或梁、柱发生碰撞,要对管道标高或走向做局部修改,如果设备管口发生改变,也需要对管道做调整,若不是大的变动,在整体布置上,管道走向不变,只修改相关管道。管道位置不是一蹴而就的,工程设计的性质决定了图纸设计不是一次成型的,需要时时修改,按照上述原则对管道布置,虽然需要按情况调整,但对于整个设计过程来说,节省了劳动力,节省了时间,管道布置也相对合理。这个原则对于建筑结构首先确定的工程项目非常适用,管道布置可以在已经确定的设备布置图上进行,先主干管后分支管,在主干管大概布局之后,根据设备的接口,确定分支管道的具体位置,局部调整。

  2.3与各相关专业沟通协调

  与相关专业沟通协调调整管道布置,这一过程也在设计进行中同时进行。

  2.4对压力管道做应力分析

  对于某些大管径,压力高的管道,在分支点和拐点的地方需要做应力分析。对管径和壁厚做适当调整。

  以上只浅谈了管道设计的大概步骤,在更多的管道设计中,要根据工程项目的产品产量计算来确定管道的管径,泵的扬程参数。总之,管道布置的经济合理性是设计要重点考虑的,在满足生产需要和业主要求的前提下,如何在短时间内完成管道设计是每个设计人员都考虑的问题,在工作实践中,用整体布局局部调整的原则,既节省了时间,也避免了不必要的精力浪费。

  3、在管道布置设计中要注意的一些问题

  压力管道由于输送的介质性质不同,在设计中要全面考虑到压力、温度以及介质毒性等因素涉及到的安全问题。如阀门的安装位置,压力表、流量计等的安装,安全泄放装置的位置是否便于操作,管道支吊架的位置是否合理,在应力集中的地方设置缓冲装置。

  工艺管道布置是一项仔细的工作,需要耐心和细心。在设计初始明确目的,根据设备布置图在心里有一个大概的主管道走向,考虑是否需要设置中间管廊。其次熟悉配管的标准规范,具体到相邻管道的间距、管道与相近间构筑物的间距、管架的设置、阀柄高度等。第三,合理布置,开始绘制,完善设备布置图,对照工艺流程图,先从主管线开始。按照整体布局局部调整的原则,开始配管。第四,合理选材,材料既要能满足工艺要求,又不要过于保守造成浪费。最后,准确地统计材料。统计材料一定要细心,施工时材料不对是很多配管设计人员最为尴尬的事。材料统计的准确也为业主方招标提供了有利的依据,在工程项目施工时才能经济节约,为项目达到经济合理的目的。在经济飞速发展的今天,经济性是每个业主主要关心的问题,做为设计人员,图纸设计的出发点也就是业主对工程项目的要求,因此,经济合理性在项目设计中是贯穿始终的,做为一名合格的工程设计人员不仅要能够准时完成工作,同时设计图纸也要经济合理又便于操作,既能满足业主的要求也节省了时间空间,能够达到这样的目的的图纸,才能算合格的管道布置图。

  参考文献:

  【1】《工业金属管道设计规范》GB50316-2000

  【2】《压力管道规范》GB/T20801-2006



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