河源居民管设计过程

　　2．1承载能力限状态按承载能力限状态计算时，各种作用组合的工况应按照文献［2］表526规定采用。钢管管道结构按承载能力限状态进行强度计算时，采用作用效应的基本组合，结构上的各种作用均应采用作用的设计值，作用设计值应为作用分项系数与作用代表值的乘积。作用效应的基本组合设计值按文献［2］523确定。对管壁截面进行稳定性验算时，各种作用均应采用标准值。应满足文献［2］621要求。对埋置在地下水水位以下的钢管道，应根据高地下水水位和管道覆土条件验算抗浮稳定性，验算时各种作用采用标准值。应满足文献［2］623要求。对焊接连接的管道，计算管壁截面强度时，除应计算在组合作用下的环向内力外，尚应计算管壁的纵向内力，并核算环向与纵向内力作用下的组合折算应力。管壁截面由环向应力和纵向应力作用下的组合折算应力，应满足文献［2］612、613、614要求。文献［2］中管道强度计算时考虑了温度作用，并纳入管道结构计算。其主要表现为钢管管壁的纵向应力，其影响集中体现在钢管管道的闭合温差ΔT上。按文献［2］435条，温度作用标准值可按管道闭合温差±25℃计算。其中又分为闭合温差为升温时与降温时对管道的纵向应力进行分别计算。管道设计是指规划、布局和工程管道系统的过程，以便在工厂的各种条件下有效地输送流体（液体和气体）。设计过程涉及机械、液压和结构方面的综合考虑，以确保系统的安全性、功能性并符合行业标准。以下是管道设计关键方面的概述:1. 管道布置和走线:- 工厂布局:管道系统通常根据工厂整体设计和泵、压缩机、热交换器、反应器和容器等设备的物理位置进行布局。- 布线:正确的布线对于避免障碍物、减少弯曲数量（可能导致压降）以及确保易于维护至关重要。路线应尽可能短且直接。- 空间利用:有效利用可用空间至关重要。设计人员的目标是在不影响检查、维护和修理的可及性的情况下最大限度地减少管道长度。2. 3D建模和设计软件:- 3D 设计软件:管道设计通常使用 3D 建模软件来可视化和规划复杂的管网。常用工具包括:- AutoCAD Plant 3D- 宾利 AutoPIPE- 鹰图智能工厂- AVEVA PDMS- 3D 建模的优点:- 可视化与其他系统（例如电气、结构元件）的对应关系- 准确的空间管理和路线- 模拟流路和压降- 更轻松的设计审查和利益相关者批准3. 管道尺寸和压降计算:- 管道尺寸:根据流量、压力、温度和流体特性确定。正确的管道尺寸可确保足够的流体流量，同时最大限度地减少压力损失和能源消耗。- Darcy-Weisbach 方程:用于计算管道中摩擦引起的压降。- Hazen-Williams 方程:通常用于水流。- 流动状态:计算雷诺数有助于确定流动是层流还是湍流，这会影响压降和流动效率。- 管道壁厚:指管道壁厚。高压应用需要更重的表（例如表 80 与表 40）。4. 管道支吊架设计:- 管道支撑:正确设计的支撑可防止下垂、振动以及管道和连接设备上的过大应力。支持类型包括:- 吊架:悬挂在天花板上。- 鞍座:放置在管道下方。- 锚:防止管道沿特定方向移动。- 支撑间距:由管道材料、尺寸和温度决定。较重的管道和较高的温度需要更小的支撑间距。- 热膨胀注意事项:管道随温度变化而膨胀和收缩。支撑件需要允许这种运动而不会对系统造成压力。5. 柔韧性分析和热膨胀:- 热膨胀:高温会导致管道膨胀，从而产生应力并损坏管道和连接的设备。工程师必须使用膨胀环、波纹管或柔性接头来解决这一问题。- 灵活性分析:管道设计的关键部分，用于评估管道系统对热增长、重量、振动和外力的反应。这通常是使用 Caesar II 等专用软件来完成的。- 膨胀环:允许管道膨胀和收缩而不损坏系统。- 应力分析:确保管道能够承受热应力和机械应力。6. 管道等轴测图:- 管道等轴测图:以三个维度表示管道系统的详细图纸，显示管道、配件、阀门、法兰和其他组件。这些图纸包括:- 管道尺寸和长度- 设备和阀门位置- 海拔和坡度- 采购用物料清单 (BOM)7. 应力分析:- 应力强化因子 (SIF):这些因素导致某些点（例如弯头、焊缝和 T 形件）处的应力增加，这些地方的管道更容易发生故障。- 管道应力分析:这涉及计算管道中由于内压、热膨胀、重量和其他载荷而产生的应力。专用软件（例如 Caesar II）有助于进行此分析。8. 管道规范和标准:遵守规范和标准可确保管道系统的安全性、可靠性和耐用性。主要标准包括:- ASME B31.1:电力管道- ASME B31.3:过程管道（用于化学和石油工业）- API 570:管道检查规范- ISO 14692:石油和天然气工业管道9. 管道保温:- 隔热:减少热损失（在热管中）或热增益（在冷管中）。通常使用矿棉、硅酸钙和玻璃纤维等材料。- 隔音:有助于减少流体流动产生的噪音，尤其是在高压系统中。- 绝缘下腐蚀 (CUI):需要仔细设计以防止水分积聚，从而导致腐蚀。10. 管道系统集成:管道系统旨在与各种机械系统和设备集成。主要考虑因素包括:- 设备连接:与泵、压缩机、热交换器、反应器和储罐正确对齐。- 仪表和控制:管道系统通常配备传感器、流量计和控制阀，用于监测和控制。- 公用管道与工艺管道:- 公用管道:处理蒸汽、冷却水和压缩空气等服务。- 工艺管道:输送直接参与工业过程的流体。11. 安全注意事项:- 泄压装置:管道系统通常包括泄压阀 (PRV)，以防止出现过压情况。- 紧急关闭阀:用于在发生泄漏或破裂时快速隔离某个部分。- 安全管道布局:避免危险液体通过人流量大的区域。12. 环境和法规合规性:管道设计还必须考虑环境法规以及管道系统对周围环境的潜在影响。- 泄漏检测:系统的设计应尽量减少泄漏风险，尤其是在运输危险材料时。- 环境保护:可能需要采取二级遏制（防止泄漏）等措施。结论:有效的管道设计可确保工业设施中流体的安全、高效且经济高效的运输。它涉及工程原理、监管标准和空间限制、材料选择、热膨胀和系统集成等实际考虑因素的仔细平衡。通过遵守设计最佳实践和行业标准，管道系统可以实现最佳性能和长期可靠性。

　　塔的管道布置搜索塔器管道一般可分为塔顶管道、塔体侧面管道和塔底管道。塔顶管道包括塔顶油气、阀进出口、油气放空等管道；塔体侧面管道包括回流、进料、侧线抽出、汽提蒸汽、重沸器入口和返回等管道；塔底管道包括塔底抽出和排液等管道。上述管道都与塔体上的开口相连接，且一般都是沿塔体敷设的。

　　通常将塔的四周大致划分为操作和检修所需的操作侧（检修侧）和配管所需的管道侧。管道应布置在管道侧，不得四周均布，管道侧一般不设平台，平台和人孔均应设在操作侧。

　　为地开发利用油田生产余热、天然地热，大庆油田新能源事业部与采油六厂工艺研究所，积开展热泵技术在严寒地区油田应用的相关试验研究，探索实施大庆油田首个工业化余热利用项目先导试验——采油六厂喇360热泵站换热器现场试验。自2022年11月至今年8月底，项目已累计节气51万立方米，节约83.64万元，真正让含油污水的余热经过换热系统变废为宝。发展稀油光热利用。今年7月，新疆油田首个稀油光热利用项目在准东采油厂火烧山油田37号计量站正式投产。项目占地1600平方米，工程主体有光热、导热油循环、电加热和水循环4大系统。装置通过6排槽式反光镜产生光热，并先后与导热油、软化水、原油等介质进行热交换，有效提高原油温度，同时，聚光集热产生的“无碳”热水绿清洁，不产生废渣、废气、废水等污染。项目投产运行后，预计每年可节约天然气6.2万立方米，年减少二氧化碳排放70吨，相当于种下3825棵树。项目在填补新疆油田稀油光热清洁替代空白的同时，也为中国石油探索光热技术可持续利用提供了有益借鉴。

　　河源居民管设计过程

　　北方项目冬天一到，露天流量计冻裂，每年换一次，一台几十万，谁来赔？你问现场工人，他们说:“我们早提了，说要加伴热带，但预算没批”。这不是技术问题，是项目责任链崩了。气液系统的管道设计差异

　　1、流体物性决定管径与坡度

　　< 液体流动:

　　密度大、黏度相对稳定，主要问题是压降和防气蚀。管径选型通常参考雷诺数、部湍流过大；坡度上要预留排水或闭锁空间，尤其在冬季要考虑防冻排水。