【知识点详解】
1. **管道定义与组成部分**:管道是由管子、法兰、管件、螺栓、垫片、阀门和其他管道组件构成的系统,用于输送介质或传递压力。管道系统不仅包含管道本身,还包括管子吊架、支承等结构,确保其在运行中的稳定性,防止超压和超负荷。
2. **管道设计基础**:管道设计涉及管道级别、类别、设计压力和设计温度、公称压力和压力-温度等级、公称直径、外径和壁厚系列以及管材许用应力等多个方面。
3. **我国工业管道分类与分级**:
- 按国标GB50235-97,管道分类主要依据输送流体的性质,如剧毒、有毒和可燃流体,对不同类型的管道有不同的施工和检验要求。
- 管道分为两类阀门,一类是输送剧毒、有毒及可燃流体的阀门,另一类是输送非可燃、无毒流体的阀门。
- 焊缝射线照相检验也有三个级别,根据管道设计压力和温度确定检验比例和质量标准。
- 泄漏性试验是对输送剧毒、有毒和可燃流体管道的基本要求。
4. **石油化工管道分级**:
- SHA级管道用于极度危害介质,设计压力高。
- SHB级管道分为SHBⅠ和SHBⅡ,分别对应高度危害和低度危害的可燃或有毒流体。
5. **国标《工业金属管道设计规范》的管道分级**:
- A类管道适用于输送剧毒流体,B类管道用于可燃流体,C类管道为不可燃无毒流体,D类则指设计压力较低的管道。
6. **管道设计参数**:
- 设计压力是指在正常操作条件下,管道可能达到的最大允许工作压力。
- 设计温度是指在预期的操作条件下,管道可能遇到的最高温度。
- 公称压力是管道系统设计中使用的名义压力,不考虑温度影响。
- 公称直径、外径和壁厚系列是管道尺寸的标准,影响管道的承压能力和经济性。
- 管材许用应力是材料在安全范围内所能承受的最大平均应力。
7. **管道设计考虑因素**:
- 材料选择:要考虑耐腐蚀性、强度、可焊性等因素。
- 管道支撑和吊架设计:确保管道在受压时的稳定性,防止因热膨胀或重力导致的损坏。
- 应力分析:评估管道在操作条件下的应力分布,防止疲劳裂纹和失效。
- 安全设施:包括压力控制设备、安全阀、泄压装置等,以保护管道系统和人员安全。
8. **检验和施工要求**:
- 焊接质量检验:确保焊缝质量和完整性,通常包括射线照相、超声波检测等方法。
- 泄漏性试验:验证管道密封性,防止有害物质泄漏。
总的来说,化工压力管道设计是一个涉及多方面知识的复杂过程,包括材料科学、流体力学、结构工程、安全法规等多个领域,需要综合考虑各种因素以确保管道系统的安全、可靠和高效运行。