配管优化

配管优化（共7篇）

配管优化 篇1

0 引言

随着生活质量的提高, 家用除湿机逐渐步入人们的生活, 对于除湿机性能指标的要求也越来越高。对于除湿机的噪声, 近年来用户也有投诉。家用除湿机异常噪声主要是由压缩机、风扇、配管管路和钣金件等共同作用引起, 特别是配管管路振动所引起的噪声, 对整机的振动噪声贡献很大, 而且配管的较大振动也容易导致配管管路的疲劳断裂。因此, 配管管路的合理优化设计对降低除湿机振动噪声及提高产品的可靠性有着重要作用。

1 除湿机管路振动机理

家用除湿机体积小、结构紧凑, 除湿机机械室安装了压缩机后, 压缩机的吸排气管路受到机械室空间小的限制, 管路布置相对困难, 造成除湿机整机的振动和噪声都比较大。家用除湿机的振动源主要来自于除湿机压缩机, 并通过压缩机的底脚及配管管路向外部传递, 吸排气配管管路由于受到了压缩机的激振和冷媒流动的影响而处于受迫振动状态, 从而产生明显的振动和噪声。当压缩机给予的外力方向和振动速度的方向一致时, 外力对配管管路系统作正功, 系统增加能量, 振动噪声急剧增大, 且该部分振动噪声通过系统管路由侧板传至箱外, 在箱体内形成共鸣噪声, 此时若通过适当改变配管管路的结构就能改变压缩机振动系统的模态, 从而避免共振, 以达到减振降噪的目的。

本文以一台每小时除湿量0.4 L的CF0.4家用除湿机为例, 该除湿机运行时振动噪声很大, 为查明原因, 通过对压缩机吸排气配管管路的CAE分析, 找出噪声大的原因是配管管路产生共振, 并据此重新设计了一套吸排气配管管路, 经过测试成功解决了除湿机振动噪声大的问题。

2 除湿机压缩机配管管路改进前后性能分析

2.1 除湿机压缩机吸排气配管管路模态分析

除湿机改进前压缩机吸、排气配管管路布置如图一所示, 改进后压缩机吸、排气配管管路布置如图2所示, 吸气配管改动比较大, 长度及走向都有变化, 而排气配管变化不大。在分别对压缩机动力学特性进行了测试, 建立以压缩机、吸排气配管为系统的三维模型后, 进行了模态分析, 得到了系统改进前后吸排气配管的固有频率, 具体数据表1所示。

CAE的分析结果显示:改进前压缩机吸气配管的固有频率为132 Hz;排气配管的固有频率为46.2 Hz, 而改进后压缩机吸气配管的固有频率为57.5 Hz;排气配管的固有频率为54.4 Hz。经过改进后吸气配管的固有频率从132 Hz降低至57.5 Hz, 增加了吸气配管的柔性, 有利于吸收更多的振动能量;而排气配管的固有频率则从46.2 Hz升高至54.4 Hz, 虽然排气配管柔性稍有降低, 但成功地避开了压缩机47 Hz的运转频率, 降低了配管管路共振的风险;通过对配管的改进, 最终降低了系统的振动和噪声。

2.2 除湿机压缩机配管改进前后噪声频谱分析

压缩机吸排气配管管路改进后, 对除湿机进行了噪声频谱分析:在低频频谱中除湿机改进前在频率50 Hz附近有71.8 d B的噪声峰值, 改进后该峰值大幅下降到49.8 d B, 其他低频部分的噪声值也有不同程度的降低, 最高值也在55 d B以下;在中高频频谱中的160 Hz~400 Hz频段部分, 噪声频谱值降低也比较明显, 从改进前的50~60 d B降低到改进后的40~50 d B, 除湿机吸排气配管管路的改进取得明显的效果。

3 结论

除湿机的振动噪声除了与除湿机压缩机本身的性能有关, 与压缩机配管管路设计布置也有关, 因此合理优化配管的设计, 除了能减振降噪, 还能提高产品可靠性。

运用CAE计算机辅助设计软件, 分析除湿机压缩机吸排气配管管路的模态, 快速寻找压缩机配管改善方案, 缩短了实验周期, 极大提高工作效率。

参考文献

[1]盛美萍, 王敏庆, 孙进才.噪声与振动控制技术基础[M].科学出版社, 2006.

[2]赵文龙, 张增学, 李立斌.有限元技术在空调器管路振动分析及设计优化中的应用[J].华南农业大学学报, 2004 (7) .

[3]王克武, 陈国显.空调器室外机配管振动的研究[J].家电科技, 2003 (8) .

配管优化 篇2

1 控制阀组的组成模式

中小口径控制阀组通常由流量仪表、控制阀、旁路阀、切断阀等构成。常用的流量仪表有转子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、质量流量计、超声波流量计等, 控制阀可采用气开式、气关式、保位式等。控制阀组设计一般遵循化工管道布置设计规范, 并结合生产实际考虑配管方案。在一般设计规范中, 流量仪表和控制阀组分开布置, 如流量仪表和控制阀组分别位于不同楼层或平台, 在大口径流量仪表和控制阀组的配管中尤为常见。对于中小口径的流量仪表和控制阀组来说, 这样配管方式不仅增加了操作、检修的不便, 也增加了占地面积。

2 控制阀组的配管优化

优化后的配管方式通常分为立式和水平式两种。

2.1立式控制阀组

(a) 立式; (b) 水平式

从图a可以看出, 物料通过该控制阀组需要经过8个弯头, 而图b方案只需经过4个弯头, 同时相比a方案节省管材和管件。化工生产中应用最广的孔板流量计必须水平安装, 这限制了它在控制阀组中的应用, 通常集中布置的控制阀组不采用孔板流量计。转子流量计、电磁流量计因其本身特性也一定程度上限制了它的应用。超声波流量计和质量流量计价格都比其他的要高, 且超声波流量计对中等口径以下的管道测量不灵敏 (见表1) 。

性价比达到较好平衡的是涡街流量计, 但这种流量计对安装要求比较高, 需要较长直管段。如采用图1所示配管设计, 会导致旁路阀安装高度增加许多。如对DN65管道来说, 仅流量计前后直管段就需要1.6m, 再加上流量计本身及其上方切断阀高度、三通级弯头的高度, 通常旁路阀需要安装在2.6m左右位置 (流量仪表上方的切断阀高度最低为2.4m) , 这对于操作、维修带来很大不便。如果管径大于DN65, 情况会更严重, 同时这样设计也抬高了相邻控制阀的旁路阀高度。

2.2 水平式控制阀组

此种配管设计流体阻力最小, 无弯头带来阻力损失。但占地面积大, 尤其是流量仪表前、后直管段通常很长。水平式控制阀组的占地通常是立式控制阀组的2~6倍。在装置设计中, 除非空间宽裕, 通常不采用这样配管方式 (见图2) 。

2.3 立式控制阀组配管的进一步优化

针对新装置技改工作中常遇到空间小, 但需要布置多台设备及管线等难题, 设计了如图3所示的控制阀组, 该类型控制阀组可有效减少占地面积并方便操作、检修。

该类控制阀组特点为: (1) 整体体积更紧凑, 通过将切断阀和旁路阀错位布置, 占地面积约为立式控制阀组的80%~90%; (2) 切断阀、旁路阀高度低, 无需借助登高工具即可完成操作或拆装维修; (3) 物料输送更加顺畅, 全程经过4个90° (R=1.5D) 弯头, 比图1b的3个90° (R=1.5D) 弯头、1个正三通明显减少阻力, 管件阻力系数仅为后者的35.3%。因此该设计方案优于前述两种设计。

3 结束语

通过优化中小口径控制阀组的配管, 不仅可减少管线占地面积, 还可降低流体流动的管件阻力, 节约能耗, 同时更加方便操作、维修, 尤其适用于DN40~DN100的控制阀组配管。另外配制优化后的控制阀组所消耗管材可以减少5%~10%, 优势明显。

摘要：当前化工生产装置都朝集约化方向发展, 如何对在化工生产装置中占据主要空间的管道进行优化设计则十分关键, 因为化工装置配管中的流量仪表和控制阀合理化设计布置可大大节约空间并方便操作。对比分析了化工装置中几种典型配管方案, 并提出相应的配管优化设计方案, 该方案具有占地面积少、方便操作检修、节约管材等明显优势, 可为化工装置的工程施工和技术改造提高设计参考。

关键词：化工装置,中小口径控制阀组,配管优化

参考文献

配管加工设计工作经验谈 篇3

配管, 顾名思义就是关于管道的配置与安装, 依据规范管道的定义是:由管道组成件、管道支吊架等组成, 用以输送、分配、混合、分离、排放、计量或控制流体流动的设备。

配管加工设计工作的最终目的就是准确地核算出为完成各个系统的工作要求所需的各种管线、管件、阀、法兰、垫片及其他辅料等材料, 为施工做准备。经过本人多年的配管加工设计工作和现场施工经验, 作为一个合格的配管设计人员要有充分的想象力的同时, 还要有很好的记忆和悟性, 辛勤加磨砺, 这些都来源于配管加工设计工作的特点就是:复杂、繁锁和高难度。

2 前期准备工作

2.1 认真阅读业主提供的技术资料与规格书。

我们所做的项目中, 每个项目都有各自的不同特点, 要求与功能不同, 即使是同一类型的项目也有不相同的地方, 所以就要仔细认真地阅读业主提供的技术资料与规格书要求, 千万不要犯经验主义错误, 而忽略业主的特殊要求, 比如材料规范的要求与材质要求, 壁厚规范要求、还有就是各种材料的表示方法、水压实验要求等等。

详设提供的管线布置图只是一个宏观的整体的布置, 并没有涉及到细节之处, 所以图纸也不一定完全正确, 比如不同系统管线之间、管线与结构、管线与通风管道、管线与电缆拖架之间有时考虑不周都有可能发生碰撞情况, 这时就需要加工设计人员仔细看图, 发现问题并即时解决问题。千万不要等到管线施工的时候才发现。

2.2 及时与详设进行沟通。

为加快工作进度, 当加工设计人员认真完成读图工作时, 并记录下出现的问题与疑问, 还要得出自己的修改意见, 比如在PL19-3 DCWR C项目中, 高压泥浆泵出口管线上按照详细设计的图纸, 没有安装膨胀接头, 要知道高压泥浆泵运转起来振动是相当大的, 在设备进口管线上应该加上膨胀接头以减少振动给管线带来的危害, 我们加工设计人就即时地提出了修改意见, 然后及时与详设方面的设计人员进行技术澄清, 最终得到详设的认可。

3 准确高效地绘图

先期的准备工作结束后, 就要着手绘制图纸了, 配管加工设计人员绘图任务主要包括:管支架图、通舱件图、还有就是三维管线图, 其中三维管线图是最为重要的, 也是最为关键的, 因为三维图是施工的依据, 也是统计材料的依据。

3.1 管支架图和通舱件图。

根据规格书中的要求, 选好本项目中所涉及的支架类型与通舱件类型, 并做出详细加工图纸, 还要根据各个系统的要求, 找出所需要的通舱件的个数;另外管支架图还要根据实际情况做出每个管支架的安装详图。

3.2 管线三维图。

三维图中所提供的信息非常丰富, 包括施工中大多数的技术要求和施工方法, 还有施工用料情况, 包括:管线间和管线与各种管件的连接方法、管线走向与坐标定位、现场点和车间预制情况等, 由此看出三维图在管线施工中的重要地位。

3.2.1 准确绘制三维图的要求。

首先就是要有一份准确的管线布置图, 其中布置图中的管线穿舱部分的截面、管件、地漏和通舱件一定要按实际尺寸布置, 还要把其他专业的图纸加入其中, 这样的布置可以一目了然, 出现碰撞的情况也会大大减少。有了这样的一份管线布置图, 才可以做出准确的三维图;其次就是要有一个认真的工作态度, 管线起始点的坐标一定要准确无误, 管线尺寸要标注准确, 管件数量也要计算准确, 各种管线、管件、阀门、法兰、垫片等的规格和数量一定要表达准确无误, 总之一定要仔细不可马虎的。

3.2.2 高效绘制三维图。

快速准确地绘制三维图, 一定要有熟练的CAD操作技能, 当然还要心里装着整个系统的各种信息, 包括走向与所涉及的施工方法与材质, 只有心中有数, 才可绘制出准确率高的图纸, 减少修改次数, 也不用现查各种信息资料, 这样的话会节省不少时间。另外在工作中, 也要摸索出更快捷而实用的方法, 比如CAD的二次开发利用就可以提高绘图速度。

3.2.3 提取采办料单。

快速准确地绘制完三维图, 就可以提取出准确的采办料单, 但是考虑到施工当中可能出现的变更问题, 在做采办料单的时候是要加余量的, 通常将图纸上所统计的管线和管件都乘以5%的余量, 其实对大小管线不能一视同仁, 应该根据不同尺寸的管线给以不同的余量。8"及以上大管一般不会变更和修改, 管线可以取少量的余量, 管件可按图纸数量来取。6"和4"管线有时会改动但情况较少。因此应取较小的比例。而3"及以下的管线, 在配管施工时存在的不确定因素太多, 应该取一个较大的余量比例。对阀门这样的材料, 一般的情况是普通的小球阀可以加些余量, 大尺寸的阀门没有必要加余量, , 就是有些特殊的阀门, 即使尺寸不大, 如果业主要求是进口的, 价格非常地高, 也不要轻易加余量。

4 现场施工与配合

向施工部门提交了加设图纸和材料表, 加设工作算是告一段落, 但是接下来的现场施工与配合也是很重要的一项工作, 先期的加设工作只是纸面工作, 到了现场施工阶段, 也可能会碰到新的情况, 这时就需要技术人员到现场进行调节, 并拿出解决问题的办法, 如果经常去施工现场与施工人员进行沟通与交流, 会大有裨益, 不仅能即时发现并解决问题, 还会为以后的加设工作增长实践经验, 使自己的加工设计更合理。

5 经验和教训

配管施工中发生变更时, 不仅设计人员要改图纸, 工人的工作量也会大大增加, 不仅浪费了材料和人力, 而且也会影响施工进度, 这都不是大家愿意接受的事情, 为了减少这种情况的发生, 就需要在设计的最初阶段尽量地把有可能发生的情况考虑进去。

配管施工中变更的一些原因和解决方法:

5.1 配管设计用的工艺PI&D图与工艺PI&D图的版次不一致引起的配管变更。

在配管设计中一定要保证所依据的PI&D图一定要是最新版的。加设人员在不知图纸升版的情况下, 没有升版配管施工图, 现场施工仍按照旧版图纸施工则引起的后果将难以估量。因此在配管设计时应及时了解工艺PI&D的修改情况, 及时修改配管图, 将麻烦和损失降到最小。

5.2 配管技术人员与施工工人之间的误会, 及施工工人对图纸的误解引起的变更。

技术人员现场进行指导施工或画配管草图时, 有时会出现一些误会, 导致错误的施工。现场的配管人员应及时了解工人的下料和预制情况, 搞清实际管线是否与要求一致, 早发现问题早解决。

5.3 各专业之间由于缺乏沟通或其他专业的变动引起的碰撞和变更。

由于配管是施工中最后一个环节, 因此在施工过程中难免被其他专业占的先机, 将配管管线的空间占去, 这也是详细设计经常出现的问题。这就要求配管专业人员熟练掌握配管整体布置的同时及时了解其他专业的变更和施工情况, 若发现占用空间现象随时要求其他专业改动, 其他专业无法变动的配管专业及时变更。

结束语:以上就是本人在自己的工作中对配管专业加工设计特点的一些粗浅的看法与体会, 希望专业人士给以指导和指正, 也希望和大家共勉!

摘要：本篇论文是结合本人在工作实践中对配管专业加工设计总结出的一点工作方法与心得, 主要内容包括:配管加工设计的工作特点;前期准备工作;准确高效地绘图;现场施工与配合及一些经验和教训。总之一句话就是如何高效、快速、准确地做好配管加工设计工作。

关键词：配管加工设计,绘图准确,及时沟通,经验和教训

参考文献

[1]徐宝东.管路设计布置要求[M].北京:化学工业出版社, 2011.[1]徐宝东.管路设计布置要求[M].北京:化学工业出版社, 2011.

火炬气排放管网的配管设计 篇4

火炬设施可处理装置正常生产情况下排出的易燃易爆气体、可处理装置试车、开车、停车时产出的易燃易爆气体、可作为紧急事故时的安全措施。可见火炬设施是保证石油化工厂、炼油厂各工艺装置安全生产的一项非常重要的措施、是炼油厂必要的安全保障。

火炬设施的设计由火炬气排放管网和火炬装置两部分组成。本文是笔者查阅大量资料并结合工程设计经历对火炬气排放管网的配管设计中一些要点做出综述。

1 火炬气排放管道设计基本原则

火炬气排放管道应架空敷设, 并宜设置管托或垫板, 管道公称直径等于或大于DN800时, 滑动管托或垫板应采取减小摩擦系数的措施。为防止管道有震动、跳动的可能, 应在支架适当的的位置设置径向限位措施 (挡铁等) 。

为了避免生产装置排出的火炬气把其冷凝液带入火炬气主干管, 减少接管处局部压力, 保证各种工况排放时管网的水力工况平衡, 各生产装置出口支管应由主管上方接入, 并与主管中心线成45℃角斜插入主干管, 此接管方法同时可降低高速气流进入主干管的冲击力。

火炬气管道直径一般较大, 在设计管道允许跨距时, 除对管道本身的强度、刚度进行计算外, 还应进行径向稳定的计算。

为保证工厂各种工况 (如个别装置开、停车或发生事故, 其他装置维持正常生产) 下的运行, 应在各装置排出火炬气的管官道上设置切断阀, 并在靠近装置一侧设盲板。火炬气管道弯头宜选用弯曲半径大的弯头, 建议在工程设计中取弯曲半径等于或大于管道直径的2-3倍, 以减少局部阻力损失。

2 火炬气排放管道坡度的设计

火炬气不同于一般的气体物料, 其主要成分是可燃、有毒的气体。管道内的积液直接影响管网的安全运行, 火炬气主干管应坡向火炬装置内的分液罐或水封罐, 且坡度不应小于2‰。如确实存在困难不可避免低点时, 可在主干管的适当位置设最低点, 最低点处应设置凝液收集和输送设施, 作为设计人员应注意火炬线全程不得设置低点排凝、高点放空。

3 火炬气排放管道热补偿措施的设计

正常情况下, 火炬气排放管道可认为是在常温常压下运行, 但由于其管径大、刚性大, 一旦发生位移, 对管架也将产生很大推力, 因此对火炬气排放管道进行应力分析, 设置合适的热补偿是十分必要的。火炬线的热补偿应利用管道自然补偿, 当自然补偿不能满足管线补偿要求是, 可通过计算选择合适的补偿器, 《石油化工可燃性气体排放系统设计规范》[2]建议采用π型补偿器而不能使用膨胀节, π型补偿器应水平安装, 其可保证整个系统的管道具有同等的强度。膨胀节会成为整个管道系统的薄弱点, 当管道中存在凝液时, 膨胀节极易损坏, 引起火炬气排放管道断裂导致其他严重事故。

在补偿器计算过程中应注意计算温度和计算压力的选取, 计算温度的选取:高温排放管道取各项排放条件中的最高排放温度、低温排放管道取各项排放条件中的最低排放温度、常温排放管道使用蒸汽吹扫是取120℃。计算压力的选取:理论上应取上述计算温度的运行工况下, 管道内可能达到的最高压力, 在工程设计中, 可近似取各种运行工况下管道内可能达到的最高压力。

4 火炬气排放管道吹扫系统的设计[1]

为了保证火炬气排放管网安全稳定的运行以及火炬气管道检修、维修的安全需要, 火炬线上应设置吹扫设施。吹扫介质一般选用氮气, 如全厂无氮气亦可选用蒸汽, 选用蒸汽作为吹扫介质时应注意:长时间的连续吹扫会导致管道内产生大量的凝液水, 可间断吹扫, 通过多次反复的通入蒸汽, 在避免形成大量凝液的同时达到吹扫目的。

火炬气排放管网在停止运行准备检修前, 为保证安全, 应用吹扫气体将火炬气吹扫至火炬燃尽, 直至符合检修、动火要求时, 才能停止吹扫, 进行检修。在管网检修和施工完毕后, 投入运行前, 应用吹扫气体排空管网中的空气。

5 火炬气排放管道低点排液的收集和输送设计

火炬气排放管道应坡向火炬装置, 整个火炬气排放管网内可能产生的凝液全部自流到火炬区分液罐或水封罐, 原则上管网上不再设置凝液收集和输送设施。在工程设计中, 因实际条件的限制, 在管网中存在低点时, 则必须在管网的低点设置凝液收集和输送设施, 以避免可能产生的凝液在管网内最低点积液, 从而堵塞管道破坏火炬系统的安全排放, 厂区管道上的凝液收集和输送设施, 可以设置凝液泵自动启动和自动停止的控制系统, 以减少人力的投入。为保证凝液收集和输送设置的安全运行, 凝液收集罐应设置高液位报警, 报警信号传送到相应的控制室, 以防凝液泵出现故障。

6 结语

近年来, 我国的石化行业迅速发展, 石油化工厂、炼油厂的安全生产以及环境保护越来越受到重视。火炬装置不仅是化工装置安全生产、稳定运行的重要措施, 同时也能减少环境污染, 改善周围环境的环保措施, 因此火炬系统的安全设计具有十分重要的意义。

参考文献

[1]王松汉.石油化工设计手册第四卷工艺和系统设计[M].北京:化学工业出版社, 2002.

[2]石油化工可燃性气体排放系统设计规范[S].SH3009-2013.

对电气配管施工技术的讨论 篇5

关键词：建筑工程,电气配管,施工技术,配管技术

建筑电气配管施工是建筑工程的重要组成部分。随着我国建筑行业的快速发展, 建筑电气配管施工的重要性也日渐突出。建筑电气配管施工的质量对建筑工程有着直接的影响。在建筑电气配管施工过程中, 需要考虑多种因素, 由于建筑的墙体大多采用钢筋混凝土或砌块, 因而在电气配管施工中难免会对墙体造成一定的破坏, 施工方法的选择对墙体的破坏程度有着重要的影响, 所以在实际的建筑电气配管施工过程中, 应结合建筑工程的墙体材料, 综合施工现场各方面考虑, 合理选择施工方法, 完善和规范施工技术操作, 确保建筑电气配管施工的顺利进行。

1 电气配管施工中存在的问题

1.1 电气材料的质量问题

在电气配管的施工过程中, 如果电气材料的选取不合理, 就会造成不可挽回的经济损失。在施工前, 由于施工管理人员的问题, 造成电气配管施工用到的基本设备, 例如配电箱、电线、电缆、插座盒等材料没有经过严格的审查, 造成不合格材料的流入。在电气配管施工中, 不合格配电箱的使用会造成配电箱内部的空气断路器和漏电开关无法正常运行, 对电气配管施工现场的施工人员和完工后用电人员的用电造成了很大的安全隐患。

1.2 电线、电缆的管道铺设问题

在电线管铺设时, 会出现线管弯曲半径较小的问题, 甚至线管弯角处不按规范安装过线盒;线路的镀锌线管安装时, 接地不规范或不跨接地线, 甚至出现乱拉乱接线路的问题;镀锌钢管、薄壁钢管通常采用焊接方式进行连接, 破坏了镀锌层, 大大缩短了钢管的使用寿命;没有对管道焊接口进行及时的处理, 造成焊接口不稳定。

1.3 配电箱的安装问题

在安装配电箱时, 一部分配电箱的规格和型号未达到工程施工的要求, 没有按照施工设计要求合理选择配电箱, 施工中使用的很多配电箱的箱体厚度没有达到工程设计的要求。配电管安装不合理会造成电路问题。另外, 配电箱安装时的不合理施工操作会严重破坏箱体保护层。

2 合理选择电气配管技术

目前, 常用的墙体材料有混凝土空心砌块和混凝土实心砌块, 其与以往普通墙体材料相比, 节能保温性能、抗震性能、防火性能、隔音性能、抗渗性能更好, 并且建筑施工更方便。混凝土砌块是由钙质材料和砂质材料加以发气剂经原料配比、搅拌、蒸压等多道工序形成的一种新型墙体材料。这种材料的出现也增加了电气配管施工的难度, 因为施工时极易出现砌块脱落的问题, 需要对施工的难度和管道敷设、配电箱安装等进行综合考虑。

2.1 混凝土空心切块墙体电气配管技术

2.1.1 施工难度分析

施工前, 要对施工的难度进行分析, 合理选择施工方法。配电箱、电气管道在墙体内部安装时, 会对墙体造成一定程度的破坏。直接穿孔洞敷设效率较低, 且施工配合较为困难;刨沟施工、剔槽施工会严重破坏墙体结构, 且墙体施工中开关盒、配电箱的安装难度较大。

2.1.2 管道敷设

在施工前, 首先根据建筑施工设计图中砌块的模数和块数绘制砌块排列图, 并通过此图对管道穿孔施工的可行性进行分析。如果不能判断电气管道能否穿越, 可采用砌块预排的方法来实验验证。在施工时, 应根据关切墙身线确定电气管道的位置, 并将开关盒和管道接好。砌体施工时, 需在砌体的侧肋开槽, 预留开关盒和管道槽, 确定合理的槽宽 (106 mm) 和槽高 (400 mm) , 以便于管道的进入和后续修补墙缝。

2.1.3 插座盒、配电箱安装

在安装插座盒、配电箱时, 配电箱明装施工需先设置电箱的固定点, 并使用空洞内灌注混凝土或是混凝土预制块的方式制作固定点;配电箱暗装施工时应根据箱体尺寸, 在箱体局部采用配套块砌筑, 并预留出能够安装配电箱的孔洞 (孔洞直径应大于配电箱1 cm) , 将电气管道直接放置在孔洞内, 待砌体稳定牢固后, 埋设箱体, 并填实砌体缝隙。电气配管施工要做好与墙体施工的协调配合工作。前期做好准备工作, 包括确定埋设插座、开关的位置和数量, 计算穿越孔洞的有效面积;准备施工工具, 对空心砌体施工时, 先使用开洞器在封底铺浆面开洞, 便于后期的管道铺设工作;确定配电箱的留洞位置和尺寸大小等。图1为配电箱安装采用的混凝土预制块固定点。

2.2 轻钢龙骨墙体电气配管施工技术

轻钢龙骨墙体是由轻钢龙骨主配件、填充隔声材料、紧固部分、罩面板等组成, 具有质轻、施工操作简单等特点, 是一种新型的墙体材料。

2.2.1 施工难度分析

一般墙体中, 轻钢龙骨墙体的厚度较薄, 只有10 cm左右, 因而安装管道和配电箱时具有较大的难度。在实际安装时, 需与墙体施工密切配合。

2.2.2 管道敷设

通过在横撑龙骨上钉螺钉的方式将电气管道固定在墙体内。由于轻钢龙骨墙体对平面度和垂直度的要求都较高, 因而工程需要修改管道或是增加开关时, 应首先进行划槽, 将墙体的部分填充物掏空, 再进行布管、配管施工, 施工结束后, 对墙体进行修补。

2.2.3 插座盒、配电箱安装

在龙骨分档前, 应先确定配电箱的安装位置, 避免龙骨与配电箱位置出现矛盾。小型用户配电箱可直接安装在墙体龙骨内部, 大型配电箱一般不能直接在墙体内安装, 而是将配电箱固定在安装的加固横向龙骨上。对于开关盒、管线较为密集的部位, 可经防火处理后以横档的方式固定开关盒, 并在其两侧用竖龙骨和自攻螺丝进行加固, 同时保证固定点在2个以上, 保证其稳定性。

2.3 混凝土实心切块墙体电气配管技术

2.3.1 施工难度分析

由于在混凝土实心墙体内进行配管时, 需要人工对墙体进行开凿, 因而对墙体施工进度的配合要求较高。

2.3.2 管道敷设

管道敷设步骤为:1确定沟槽的深度和宽度。2合理炮制沟槽。按照事先计算的管槽埋设深度确定两条垂直线, 将深度、宽度、起止点等进行标示切割垂直线, 并使用工具炮制沟槽, 将刨槽角度设置为40°, 施工时要尽量减少对墙体造成大的破坏。3固定电气管道。管道的固定采用铁丝、钢钉, 每隔1 m钉入砌体, 硬塑料管每隔0.6 m钉入, 并设置适当的管道间隔。

2.3.3 插座盒、配电箱埋设

实心砌块墙体安装插座盒、配电箱相对较为简单, 因为墙体的厚度较大, 不需要对其进行加固, 只需在墙体内安装过路盒即可。在厚度较薄的墙体内安装配电箱时, 应采用镀锌钢丝片或玻璃纤维布贴面, 做好防裂处理, 减小施工对墙体的破坏程度。

3 结束语

建筑业作为我国的基础行业, 建筑工作完成的好坏直接影响到国家的国计民生, 建筑电气配管施工作为建筑工程的核心组成成分, 其施工质量的好坏对建筑物使用过程中的用电安全和墙体美观有着重要的影响。因此, 在建筑电气配管施工过程中, 施工单位管理人员应加强对施工人员的技术培训工作, 加强对电缆接线、管道铺设阶段的监管力度, 合理安装配电箱、插座盒, 通过对施工内部人员的相关技术培训, 减少施工过程中的施工问题, 确保建筑电气配管施工的质量, 更好地满足建筑住户对电力和墙体美观的需求。

参考文献

[1]全新.建筑工程电气配管施工技术及常见问题防治[J].科学之友, 2011 (12) :94-95.

冶金设备配管的简化设计分析 篇6

1冶金设备配管实施简化设计的相关可行性

关于冶金设备配管实施简化设计的相关可行性的分析以及阐述, 文章主要从五个方面进行论述。第一个方面是冶金设备配管的简化设计能够不断的优化配管的设计。第二个方面是冶金设备配管的简化设计能够利于施工过程中的读图以及施工。第三个方面是冶金设备配管的简化设计能够有效的压缩设计所需周期。第四个方面是冶金设备配管的简化设计是工程和国际接轨的需要。第五个方面是冶金设备配管的简化设计配管专业性发展的需要。下面进行详细的论述以及分析。

1.1冶金设备配管的简化设计能够不断的优化配管的设计

在冶金设备配管设计的过程中, 要求在预定的设计工期内, 相关的技术人员能够高效的进行配管设计。这样就需要相关的技术人员将设计重心放在配管设计的系统优化方面, 这样作不仅仅能够强化配管的设计合理性, 还能够在很大程度上优化设计材料, 在最大程度上满足工程的标准需求。根据上述的内容, 我们要在设计过程中周密考量, 在设计以及制图的过程中尽量做到简化以及优化。

1.2冶金设备配管的简化设计能够利于施工过程中的读图以及施工

在工程的施工过程中, 设计图纸的主要服务对象是现场的施工人员, 现场的监理人员以及相关的施工辅助人员。现场的这些人员需要根据设计图纸来保障现场的施工进度, 因此在设计过程中要求相应的技术人员做到图纸表述清楚明了, 便于现场人员的查看。因此我们在简化设计过程中要简化图纸, 便于现场读图以及施工。

1.3冶金设备配管的简化设计能够有效的压缩设计所需周期

在冶金设备配管的设计过程中每一个设计人员都有自己的一套设计理念, 根据自己的风格进行设计。但是在进行配管设计过程中, 都会有相应的设计周期限制, 这样就要求每一个技术人员抓紧时间来进行相关的设计任务, 设计人员并没有充足的时间来掌握和理解相应的设计规范, 没有时间去参透相应的设计要求, 只能是按照相应的以往设计进行类似设计, 这样的设计质量是存在非常大的隐患的。这种设计往往会出现雷同性以及局限性。在我国的冶金设备配管设计过程中, 这种情况非常普遍。在一定的时间内完成一个有质量保障的配管设计在我国的配管设计过程中是一个非常大的课题。因此在配管设计的过程中为了集中设计配管的关键部分就必须对其他的设计进行相应的简化, 来保障配管的设计质量和设计工期。

1.4冶金设备配管的简化设计是工程和国际接轨的需要

现阶段我国的冶金设备不仅仅提供给国内使用, 很多时候也面向国际市场提供冶金设备。由于国内的制作标准和国际上的制作标准存在差距。这样就需要我国在设计冶金设备配管的时候有意的向着国际标准靠拢。但是由于我国的设计人员对于国际标准并不是非常的清楚, 因此在有限的设计周期内, 需要对设计图纸进行相应的简化, 这样能够多出一些时间来分析和理解国际设计标准和规定, 让设计达到设计标准要求。即节省了设计时间还符合了设计国际标准要求, 实现了和国际的技术接轨。

1.5冶金设备配管的简化设计配管专业性发展的需要

在冶金设备配管的施工过程中, 配管的设计工艺对其影响非常大。由于配管的设计有时候和现场的施工并不是非常符合, 这样就需要在实际的施工中给予指正, 通知设计人员进行图纸的修改, 这样反复的修改和出图会严重的影响施工工期, 同时也无形中增加了设计任务量以及设计成本。因此在配管的简化设计过程中, 我们要求相应的工艺设计人员简化设计工艺流程, 这样的简化设计对于冶金设备的配管简化设计有非常重要的帮助。为了更加专业的进行配管设计, 设计方面的简化是一方面;工艺方面的简化是另一方面。两者缺一不可。

2冶金设备配管的简化设计主要方法

关于冶金设备配管的简化设计主要方法的阐述以及分析, 文章主要从三个方面进行论述。第一个方面是在配管简化设计过程中的材料统计简化。第二个方面是在配管简化设计过程中的分系统简化。第三个方面是在配管简化设计过程中的三维设计软件的应用。下面进行详细的论述以及分析。

2.1在配管简化设计过程中的材料统计简化

在传统的配管设计过程中, 对于材料往往是不予统计的。这主要由于施工过程中的材料正常损耗。我们的设计人员统计的材料并不是现场施工材料的统一依据, 配管的材料应该按照现场的实际使用为准。但是在配管简化设计过程中, 我们的相关设计人员需要注意两点。第一个是不能够降低设计质量, 要提升设计图纸的含金量;第二个是要对设计全过程进行完整的考量, 否则简化设计的配管在施工过程中就失去了指导的意义。

2.2在配管简化设计过程中的分系统简化

简化设计是建立在对所合作厂家技术能力了解的基础上, 这就需要平时的技术积累, 多与一些实力强的厂家合作, 熟悉其设备的运行情况。同时, 设计师要确定本专业与其他专业的接口, 满足其他专业的设计要求, 对外围条件及控制参数做到心中有数。设计师还需要经常与安装单位沟通, 向安装单位提出明确的要求并为施工安装提供便利, 这样才能实现整体系统的使用功能。

2.3在配管简化设计过程中的三维设计软件的应用

随着电脑在工程设计中的普及与应用, 极大地提高了设计师的工作效率, 完成了从手工制图到电子图的转变。配管设计的趋势己经向三维、自动出图、自动开料的方向发展。PDS、PDMS-PDSOFT、AUTOPLANT等国内外三维配管软件的发展与应用极大地方便了配管设计, 是提高工程设计效率与设计质量的好工具, 是配管设计软件发展的必然趋势。

摘要：在冶金设备中, 配管的设计非常重要。文章主要是针对冶金设备配管的专业设计进行简化分析, 通过阐述简化冶金设备配管必要性的阐述以及可行性的阐述, 从四个方面来进行冶金设备配管的设计简化分析。第一个是配管三维设计软件的有效使用;第二个是同类型配管的简化设计;第三个是配管的材料统计简化设计;第四个是配管设计系统的简化。希望通过文章的阐述以及分析能够提升我国冶金设备配管的简化设计发展。同时也为我国冶金设备的发展以及创新贡献力量。

关键词：冶金设备配管,三维软件,三维配管,简化设计,应用,分析

参考文献

[1]范茂魅.化工装置火灾冷却强度判断方法探讨[J].安防科技, 2011 (6) .

[2]曹亚熹, 曹锦荣.夹套管封板角焊缝裂纹原因分析及对策[J].中国化工装备, 2011 (5) .

[3]朱金权.Solid Works软件在机械设计中的应用与研究[J].新技术新工艺, 2009 (2) :41-44.

全提取空分设备冷箱内配管设计 篇7

随着空分设备向大型化及产品多样化的发展, 冷箱内设备越来越多, 体积越来越大。低温气、液体管道越来越复杂, 这就对冷箱内配管的安全性和经济性提出了更高的要求。一套好的配管方案应该能满足设备长期安全的连续运行, 同时又能达到冷箱占地面积小, 投资少。

下面以鄂钢35000空分为例, 来阐述冷箱内配管的设计过程。

鄂钢35000空分是开封空分设计的国内首套大型全提取空分设备, 除提取氧、氮、氩气外, 还提取氪、氙、氦、氖等稀有气体。因此, 该套空分冷箱内容器塔器多达十个, 配管的难度相当大。

接到任务书后, 首先我们对本套空分的流程作了认真细致的分析, 对每个塔的进出口管线的介质及参数做了深入的研究, 这是做好冷箱内设备布置的前提, 也是做好配管设计的基础所在。

设备布置确定之前主要的大管道需要提前配, 与设备布置相辅相成, 主要设备、阀门要根据整个流程要求统筹安排。既要满足工艺需要, 也要满足配管的应力要求, 同时还要经济合理。我们根据以往经验先确定上下塔、粗氩Ⅰ塔、粗氩Ⅱ塔的位置, 为了充分利用冷箱的空间, 将体积较大的氪氙塔置于粗氩Ⅱ塔的下方。然后根据塔的管口方位来确定其它设备的布置, 使有联系的精氩塔、氦氖塔在冷箱的一个侧面上。纯氧塔、粗氩Ⅱ塔在冷箱的一个侧面上, 不易出现在塔之间横穿冷箱的管道, 避免管道太长或出现无法支撑的现象。在满足流程要求和以往的经验中得出, 上塔、下塔与过冷器联系较为密切, 所以上塔、下塔与过冷器要紧密布置, 尽量避免距离过大。粗氩Ⅰ塔、粗氩Ⅱ塔与上塔联系较多, 所以上塔的氩馏份出口和液氩回的进口要与粗氩Ⅱ塔相对应的两个管口有合适的位置。粗氩Ⅱ塔液氩回流口要高于上塔液氩进口1.5米。精氩塔的高度布置也尤其重要, 布置太低, 液氩流不进冷箱外储槽, 高度太高, 又会影响精氩塔冷源的进入, 所以要综合考虑储槽的高度和工艺的要求。一般底座标高都布置在20米上下。液体量筒的位置选在液体流出的塔附近, 高度既要能保证液体能流入, 也要保证能流进储槽。由于从上塔出来的氮气、污氮气也需进过冷器, 然后进主换热器, 所以过冷器与主换热器也不能离太远, 可以相邻成90°布置。

由于本套空分增加了氪氙氦氖气体提取塔, 单凭以往的模式很难得到最佳的管道走向。面对这个问题, 我们采用同步收缩管道设计能较好的得到解决。所谓同步收缩管道设计, 就是从塔上出来向下走的管道, 沿塔布置, 使设置在塔器垫板上的支架与管线的相对位移降到最低, 以此减小管系应力。按相同温度下材料的线膨胀系数一致的特性, 管道与塔器应平行布置, 并在塔器上设置支架与管道焊接相连。这样既节约了管道材料、与管道对应的管架, 也减少了冷箱的占用空间。管道走向简单漂亮, 同时又减少了安装工作量, 安装工作量的减少就意味着减少了焊缝, 同时又避免了很多焊接上的隐患。这样配管道的好处:节省材料;便于安装;简单、安全、管道阻力更小。

管道的管架形式相当重要, 管架形式不合适会撕裂管嘴或者会使管道、弯头变形。我们采用以下管架形式较好的解决了这个问题。沿塔走的大管道第一个管架采用固定的井字架支撑, 保护管嘴不受大的应力。第二个管架采用托的井字架支撑, 保证管道的自由度, 在温度及压力变化时, 能够实现自补偿。沿塔走的小管道, 在温度变化时, 位移变化和塔同步, 因此, 支撑采用直接焊在塔上的形式。 (如下图)

再好的设备布置和管道走向也需要应力计算来确认管道配置是否合适。管道设计时, 我们公司空分配管设计用的应力分析软件是国际上流行的管道应力分析软件CAESARⅡ。配管设计人员通过CAESARⅡ软件的计算结果来修正管道的设计走向和管架的支撑形式。管道应力分析分为一次应力和二次应力, 一次应力包括:压力载荷和自重载荷, 计算时主要为了防止塑性变形破坏管道;二次应力由热胀冷缩产生, 计算时主要为了防止疲劳或强度破坏。通过CAESARⅡ运行模拟空分设备实际运行时管道变形情况。

根据一次应力的计算结果来确定支架的形式和数量以及位置, 由二次应力的计算结果来修正管道的走向或者管道的壁厚。通过计算可明确管道和管件的应力不超过材料的许用应力值, 明确管系中支架和约束的设计荷载在允许范围内, 使管系的设计更趋合理、安全。在计算二次应力不过时, 一般首选的是改变管道走向, 用Z形、∏形、L形或立体走向来增加管道的柔性。在改变管道走向比较困难时, 可以增加管道壁厚、改变管道材质或选用金属膨胀节。应力分析计算的最终目的是使管道上各个节点的一、二次应力值均在许用范围之内, 使管道的设计优化。

本套空分压力管道设计时, 设计人员在同样的起点至终点设计了不同的设计形式, 不同的走向, 通过比较不同的方案, 在保证管道安全的前提下, 选择了最简单经济的方案。

此套全提取空分通过二年的运行, 工况平稳, 冷箱外无结霜现象出现, 各方面参数都达到了设计要求, 可以看出本套空分的配管方案是很成功的。

参考文献

[1]张祉佑, 石秉三.低温技术原理与装置[M].北京:机械工业出版社, 1987.

[2]李化治.制氧技术[M].北京:冶金工业出版社, 1997.

[3]宋岢岢.工业管道应力分析与工程应用[M].北京:中国石化出版社, 2011.