控制管路（通用10篇）
控制管路 篇1
1 吹扫型火焰控制器
火焰控制器最早在北美使用,它是对燃烧器火焰进行控制的一个器件,相对于PLC等不仅简单,而且使用和维修都很方便。
火焰控制器主要有3种:吹扫型、非吹扫型、调制型,如图1所示。
带吹扫型的火焰控制器是使用最多的一种,它在点火之前有一个对炉膛的吹扫动作,这个动作主要是在点火之前对炉膛里上次燃烧后剩下的燃气或者长时间没有燃烧对炉膛内尘埃的吹扫。如果炉膛里有大量燃气不进行吹扫而去直接点火的话,就会使整个炉膛瞬间充满火焰导致炉膛爆炸,或者会对燃烧器管路及炉膛造成严重的损害。吹扫尘埃主要是为了保护产品。当然是否使用吹扫主要还是取决于客户的要求。吹扫型火焰控制器的底座一共有12个接线端子,比非吹扫型多2个端子(6和8),实现燃烧之前的吹扫功能。吹扫型火焰控制器使用的电压分别有120VAC和240VAC。
2 接线原理
接线原理如图2所示。接地保护和输出不能被连接到S2。火焰探测器导线和点火变压器输出导线都必须单独地跑,不可以和其他的输入输出导线绑在一起跑。联锁条件有低压空气开关,高压空气开关,测漏通过(对主阀的测漏),吹扫结束等。关闭证明也是对主阀测漏的一种手段。
3 燃烧器管路
燃烧器管路如图3所示。
101:进气口的手动阀,每台燃烧器系统都必须有。
102:过滤器,主要是过滤掉燃烧器中带有的废渣,防止主阀堵塞。
103:减压阀,使进口燃烧器的压力变成适合客户所需要的压力(要低于高压表,高于低压表)。减压阀的压力调节是通过更换它里面的弹簧来实现的。
104:低空气开关,燃烧管路的压力必须高于此表的设定值,如果燃烧器管路的压力过低,燃烧气还没有到炉膛而火焰已经在管路中燃烧起来,将导致管路的爆炸,这个现象叫回火,所以在设计时它将作为火焰控制器启动的一个联锁条件。
105:主阀。这个器件中共有2个阀,分别在它的两头,主要是为了提高密封性,如果密封性不好,在吹扫完备之后通过主管路还会有大量的燃烧气进入炉膛,点小火时还会有危险。
106:测漏仪(VPS),仅对主阀进行测漏的仪器,它是火焰控制器启动中联锁条件中的一个,只有证明主阀没有漏气才能去运行燃烧器。
107:高压空气开关。主燃烧器管路里燃烧气的压力必须小于高压空气开关的设定值,如果高于的话,那么相同时间进入炉膛里的燃烧气就比较多,炉膛里的火焰就比较大,甚至会在几秒钟使炉膛里充满黑烟,以至爆炸,所以在设计时它将作为火焰控制器启动的一个联锁条件。
201,202:点火管路阀或者称小火管路阀。
301:风机,吹扫和给助燃空气用。
302:执行器,它里面有“+”、“-”、“F”端子和两对触点,“+、-”接收4~20mA信号,信号通过温度控制器来控制,而温度控制器是通过放在炉膛里的热电阻来控制的。
303:三位电磁阀。它有3个口,1个是接风机的口,另外2个接气流开关(304)的“+”和“-”。
304:气流开关。它也是起安全作用,防止空气管路上产生回火,和三位电磁阀共同来实现,所以在设计时它的输出将作为燃烧器的一个联锁条件。
401:烧嘴。
402:火花塞,或称点火变压器,它的功能就是打火。
管路模型接线图如图4所示。
该模型中使用的是西门子的火焰控制器,为机械性的,而且运行时可以观察状态,给模型控制带来了极大的方便,并且预吹扫时间和吹扫时间都是本身已经定好的。
参考文献
[1]伍铁斌,等.一种新型电阻炉温度控制系统的设计[J].自动化与仪表,2006,(6):42-45
[2]张新伟.对锅炉火焰检测装置的探析[J].华东电力,2002,(5)
提高舰船管路抗冲击能力探讨 篇2
摘 要：管系的抗冲击性能是舰艇生命力、战斗力不可或缺的组成要素。本文总结了目前舰船在设计、建造过程中管路系统在抗冲击方面的现状，并提供了相关建议。
关键词：舰船；管系；冲击
中图分类号：U664.8 文献标识码：A
Abstract： Ability of anti-shock of the pipeline system is the fundamental factor of navy ships combat capability and survivability. This paper summarizes the status of anti-shock-designing and building of the pipeline system in the navy ship， and gives some suggestions to improve the ability of anti-shock of the pipeline system.
Key words： navy ship； pipeline system； shock
1 引言
舰船是担负国家特殊使命的一类船舶，要求能够经受起战场严酷环境的考验，如水下接触或非接触爆炸冲击、自身武器发射所带来的反座力冲击等。我国军标基于设备对舰船航行安全和连续作战能力的重要性，将设备抗冲击等级分为A级、B级、C级。诸如主机、齿轮箱、轴系、通信、导航、火控、电子对抗等设备是对舰艇安全和战斗力起决定性作用的重要设备，军标都将其列为A类抗冲击设备[1]。在工程实际中，A类抗冲击设备从论证、方案、工程设计、制造到总装，每个环节都力求抗冲击能力能达到实战要求。显然，这些重要设备、系统要发挥其战斗效能，离不开保障系统的支持，如果动力设备无油水供给保障、武备系统无冷却通风保障，则系统将很快陷于瘫痪状态，且系统的某个部分因受冲击而损坏，若无冗余设计则不太可能自动恢复，也很难人为迅速排除故障，有可能导致延误战机，甚至影响整个战局，因此这类保障系统对舰艇安全和战斗力也起着不可忽视的作用。
2 A类抗冲击管路及附件
军标规定，所有包含A类抗冲击系统或子系统的物件均应定为A类抗冲击物件，如果辅助系统对A类抗冲击系统或子系统为必不可少的重要保障，则此类辅助系统也定位为A类抗冲击系统[2]。根据这一原则，大多数A类抗冲击设备的支持保障系统都应列为A类抗冲击系统，主要包括泵、风机及相应的管路和附件。
应满足A级抗冲击能力要求的管路及附件有：
燃油或滑油加热蒸汽管系、舰船消防系统、主动力淡水冷却系统、舱底水系统、压载水系统、疏水系统、燃油注人管与转运管系、喷气燃料注人与转运系统、压缩空气系统、气幕降噪系统、液压系统、补给和接收系统、日用燃油系统、滑油系统、汽轮机蒸汽系统、主锅炉凝水和给水系统、主锅炉鼓风系统、主机空气起动系统、主机进排气系统、重要机械处所通风系统、穿水密舱壁的风管及风阀；重要舱室的通风系统；需在三防状态下关闭的通风系统及其部件[2]，如集体防护区滤毒通风装置前后的风管及附件等。
由此可以看出，舰船内遍布了大量需满足A类抗冲击要求的管路，不同舰型会有不同的A类抗冲击管路，相同舰型也会有不尽相同的A类抗冲击管路分布。但无论什么舰型，机舱区A类抗冲击要求的管路的分布是最密集的。
3 存在问题及建议
虽然标准规范中明确了这类保障系统的抗冲击要求，但在工程实际中，抗冲击要求往往只关注了泵、风机等单体设备，对整个支持保障系统的抗冲击能力，在设计和建造过程中都容易被忽略，有待改进或加强。
以上海电器科学研究所为例，该所拥有一台满足美国MIL.S.901C标准的2.7 t的中型冲击机和一台轻型冲击机，承担了我海军许多上舰设备（主要是电子设备）的冲击测试和考核工作。但据统计，在近几年的冲击试验中，没有一项与管路系统有关[3]。由此可见在提高这类管系和附件的抗冲击性能上，从舰船的设计到建造，存在以下四个方面的不足：
（1）根据GJB4000-2000的要求，列为A级或B级的设备、系统，应按GJB150.18的相关规定进行抗冲击考核鉴定或冲击动力学分析计算，以确保设备、系统满足相应的抗冲击要求。由于舰船管路繁多，其布置、走向随意性相对较大，即使是同型号舰船，不同船厂建造的舰船的管路布置也不尽相同。鉴于管系分散、走向各异的特点，其抗冲击能力不能像某些机电设备那样进行抗冲击考核鉴定，而应该是在完成管路三维放样、明确了系统的边界条件后，采用冲击动力学分析计算或选用典型的局部管路做冲击试验考核，以此来验证管系的抗冲击能力。冲击动力学分析计算是管系吊架的选型、选材及安装工艺的基础，但目前这部分工作做得还很不充分。
（2）吊架的选择普遍要求按船舶行业标准的CB/T210《风管吊架》或CB/T3780《管子吊架》配置。这两份标准规范是民用船舶管路吊架结构形式，而民用船舶与军用舰船所面临的环境大不相同，两者的应急处置能力也相距甚远，民用船舶奉行的是经济适用的原则，因此选用的吊架结构形式及材料均未考虑抗冲击要求，吊架材料均为普通碳素结构钢Q235-A，其材质较脆，在冲击环境下对材料的缺口比较敏感，交货时只考核抗拉强度、屈服点、延伸率，必要时附加冷弯试验的要求，而对舰艇很重要的抗冲击性能则不作考核[4]。该材料的优点是价格较便宜，焊接工艺性较好，很适合应用于民船，因为民船对强度要求不高，也不用考虑抗冲击要求，但对于作战舰艇则值得商榷。
（3）管系的联接形式缺乏抗冲击考量，在总体设计时一般只明确管径、材质及壁厚，对连接方式基本不作要求。船厂在做生产设计时，一般都是根据介质性质、工作压力及安装的工艺性来确定接头形式。不同的联接形式，抗冲击的能力是有明显差别的，如螺纹接头，具有连接方便、节省安装空间的优点，但缺点是抗冲击能力不足，对交变的轴向负荷也比较敏感，容易导致螺牙磨损而无法咬合，因此在A类抗冲击管路系统中，应尽量避免使用，但现实情况却不尽其然。类似情况还有风管中常采用“插柳”形式连接，这种连接形式强度低，在A类抗冲击管路系统中应绝对禁止使用。
（4）管系在确定了吊架、管径、材料后，吊架的安装布置形式就对管系的抗冲击性能起决定性作用。但总体设计时对吊架的安装形式、间隔一般都不作明确要求，多数船厂的生产设计（三维放样）深度不够，在管路放样时不考虑吊架的安装布置，出图时仅要求参照船舶行业标准CB/Z345《船舶管系布置和安装工艺要求》进行安装。将此标准应用于军用舰船，缺陷显而易见，它与CB/T210《风管吊架》及CB/T3780《管子吊架》一样，是不考虑抗冲击要求的。船厂编制的管路安装工艺，关注较多的是系统的清洁防护、防腐及附件的操纵性、可维性等问题，几乎不涉及抗冲击要求。因为图纸、工艺均无抗冲击工艺要求，导致吊架的安装布置随意性大，往往出现以下不合理的布置问题：
①吊架间距长短不一，经常出现大间距吊架布置；
②出现较长的悬臂式吊架；
③吊架远离质量集中点（如大的阀件、流量计）；
④吊架远离强度薄弱点（如接头）。
长间距布置吊架及长悬臂式吊架对于大通径管路的抗冲击性能的危害特大，因为通径大，吊架负载大，长间距布置吊架加重了吊架的受力；悬臂梁结构恶化了构件的应力分布，且悬臂梁越长，力矩越大，负载亦大，故当大通径管路不可避免地需要使用长悬臂式吊架时，应尽量采用三角架支撑；系统存在质量集中点时，在质量集中点附近应适当加强，这点对于小通径管路特别重要，因为通径小，本身的支撑作用有限，在受冲击时集中质量点的连接部位会成为一个薄弱环节，管路自身容易受到损伤，也容易碰撞相邻的设备或构件，威胁其他设备安全，因此特别需要对吊架予以加强；吊架应靠近管路强度的薄弱点，如管路接头、管路分支部位等。总之，应避免大间距吊架及长悬臂式吊架，吊架应靠近质量集中点及强度薄弱点布置，这是管路抗冲击设计、安装的重要原则。
四个方面的不足，究其原因是因为抗冲击理论专业性很强，未接受专业培训的人员很难正确把握其要求，而目前在参与设计、建造、检验等重要环节的人员当中具有相应专业背景的不多，加上相应标准规范或技术文件比较欠缺，一般只要求静态牢靠、航行时无异常振动即可。因此，应尽早开发专业高效的管路系统动态特性分析专用软件，这是对舰艇管路系统冲击进行模拟计算的最有效也易推广的方法，以弥补设计、建造人员在抗冲击理论上的不足。同时，也应加快国内相应技术标准的建立，加强设计、建造、验收方面人员的培训工作，这是提高舰船管路抗冲击能力的一项基础性工作。
4 结论
综上所述，管系的抗冲击性能是舰艇生命力、战斗力不可或缺的组成要素，但在舰船设计、建造过程中，提高管路的抗冲击能力受到诸多环节的制约，要提高舰艇管路的抗冲击能力，首先应加强对管路抗冲击能力重要性的认识，系统的抗冲击能力，是由相应的设备及其支持保障系统共同决定的，只有全面考虑才能让系统的抗冲击能力不留短板；其次，应加强基础研究，强化管路的抗冲击动力学分析计算，为管路的抗冲击设计、建造提供基础支撑，开发推广专用计算软件，从系统的角度出发，优化管材、吊架的选型，规范安装、布置及连接要求；第三，应强化军用舰船抗冲击标准体系的建设，从宏观角度规范抗冲击设计、建造工作，区别对待民用商船与军用舰船的抗冲击要求。要做到以上几点，应加大投入，从各方面保证资源需求，只有这样才可能切实落实抗冲击建造要求，提高舰艇的生命力和战斗力。
参考文献
[1] GJB4000-2000 舰船通用规范[S].
[2] GJB1060[1].1-1991舰船环境条件要求_机械环境.
[3] 上海电器科学研究所.2005年至2010年舰船设备中型冲击机冲击试验
统计资料.
控制管路 篇3
1施工重点
火电厂热控仪表管路分为以下几种类型:测量管路、信号管路、排污管路、取样管路、气源管路。测量结果会受仪表管路安装质量的影响, 使准确性与自动调节功能存在不同程度的偏差。另外还需要对设备的真空以及水位起到高度重视。因为被测量的介质压力不足, 会导致排污工作不易进行, 因此, 需要先清理管内污渍, 保障管内清洁通畅后再进行管路的敷设。
2控制热控仪表管路施工质量方法
2.1避免管路搭配不恰的发生率
要想保障电厂可以正常运转, 首先要协调好系统间的配合, 但是系统必须有足够数量的热控仪表管支撑才能发挥出系统的功能, 由此可见热控仪表在系统中的每个环节中都存在。在进行热控安装过程中, 一定要注意热控仪表管路的敷设工作, 因为它是整个热控安装的重点, 但是考虑到敷设线路的多变性, 需要大量的管路接口。为了保障热控系统可以正常运行, 并且将自身的功能效果最大化发挥, 需要对管路接口两侧的仪表管合理搭配, 这就需要满足搭配的准确性, 这样才能使热控仪表管路的安装质量得到提升。
施工图纸在热控仪表管路安装中具有很重要的作用, 因为在进行管路敷设方案的设计环节需要用施工图纸来作为设计参照依据, 如果施工图纸存在问题, 那么会直接影响到管路敷设的后续工作, 为后期工作带来很多的问题, 由此可以看出, 施工图纸也是决定热控仪表管路施工质量的重要因素。为了保障施工图纸具有可靠性和合理性, 在接到施工图纸后应结合施工环境和施工设计方案认真仔细的检索施工图纸是否存在不足和纰漏, 确认图纸的准确性后按照图纸内容明确施工仪表的分布情况, 通过施工图纸指出的仪表所在位置, 制定出合理的热控管路敷设方案。再对路径进行设计时, 尽可能减少弯管设计的出现, 另外管道交叉重叠设计也要控制, 该类设计不要出现太多。设计成型后应先由施工监理人员过目, 确定设计可行后再进行实施。
将设计图纸的内容在施工中实体化, 其过程中及容易出现操作错误, 最终导致实体与设计图纸存在偏差。一般容易出现偏差的施工环节主要在于敷设处, 如管路重叠处和交叉处等。为此, 监管人员应加大该环节的检查频频, 如若发现施工中存在于设计图纸内容不符的地方, 立即给予矫正, 力求还原设计图纸内容。为了方便监理人的检查, 施工人员在铺设一段距离后, 就应当在完成的铺设点插入与设计图纸对应的标牌或记号, 这样监管人员可以根据标牌或记号对号入座去参照设计图纸, 对比该段敷设是否与图纸一致。
普通仪表管的接口只有一个, 所以对对压力没有什么要求, 但差压仪表管的接口不只一个, 而且接口对压力有不同的需求, 不能用同样的压力来处理接口。差压仪表管的接口分为正压侧和负压侧两种, 所以在进行安装时要先明确该接口属于正压还是负压。
2.2减少安装时问题的发生率
在进行热控仪表管路的安装时, 会受多种因素影响如人为因素、环境因素、工艺因素等, 使仪表管路的发生连接错误、管道破裂、堵塞、泄漏等现象。针对这些常见问题, 下面提出几点解决策略, 安装策略内容可有效避免上述问题的发生。
(1) 保障施工质量。首先, 需要焊接的接口, 一定要保证其焊接的牢固, 不要出现泄漏现象, 为保障焊接的牢固度符合施工要求, 要对焊接处进行验证, 如进行通气实验和过水实验, 看看是否有漏缝。焊接通过验证标准后, 进行通畅实验, 确保热控仪表管没有堵塞现象。安装阀门仪表时, 要严格按照统一标高进行, 阀门仪表要向上, 每一个都保持一致, 这样可以方便以后的操作。
(2) 保障安装质量。有些仪表管需要并排按照, 针对这种情况, 可以事先策划。另外要使仪表管拥有一致的走势与坡度。如果需要在管路中挂标示, 要保障挂牌的醒目以及字迹的清晰, 以便于监管人员检查。敷设过程中, 要使仪表管控制在同样的高度, 不要出现高低差异, 另外仪表管之间的距离也要相等均衡。对接关口时, 要对接准确, 不要发生错位。仪表管焊接口的距离至少要一米之上。监管人员在对安装环节进行检查时, 不要留下疏漏, 每一处安装环节都要保证其安装的紧密和规范, 如有不符合要求的, 立即调遣施工人员给予整改。
(3) 预防管路堵塞现象。首先, 先检查仪表管, 看其表面与内部是否符合施工质量要求, 然后进行清洗, 使其没有明显污物, 因为污垢是导致热控仪表管路堵塞的直接原因。为了保障管路清洗后不会再进入污垢, 需要把表管两端的端口封闭。这一些工序完成后, 要由监理人员进行检查, 确认合格后再进行安装。敷设管路时, 除蒸汽测量管路, 其余管路一概按照短路径原则进行后续工作, 这样可以使仪表测量更实现效率与灵敏的双赢。通常情况下, 导致管道堵塞的物质成分是水和灰尘, 因此可以添加上引管路, 使管内的堵塞物在重力作用的趋势下流入主设备中。加大弯管半径, 这样可以避免管内出现不畅的现象。弯管半径加大的范围至少要是外径的两倍, 可以由监理人员事先测量, 确定弯管最终半径大小。在对接时, 针对直径不同的管子, 应使其内径不超过2mm, 必要情况下, 可采用变径管。
3结束语
热控仪表管路施工质量虽然需要保障, 但是, 又不能因为质量的保障而延误施工进度, 安装效率同样需要重视。为此, 应加强安装工艺质量, 将监管人员的工作职责与监督效果发挥最大化发挥。通过对施工质量有效的控制, 可以为热控机组的运行带来稳固的辅助工作, 大幅度提升高热控制系统的安全性, 为此, 对热控仪表管路安装质量控制进行研究是非常具有价值的。
摘要：随着经济的发展与科技的进步, 火电厂的发电系统开始朝自动化推进, 而热控仪表在电厂控制系统中的重要性也逐渐突出。但是, 依然有一系列的问题需要进一步解决, 比如热控仪表管路施工中容易出现的问题。如果这些问题问题没有找到合理的解决策略, 不仅会延缓火电厂系统发展, 甚至会对其正常运行及运营带来致命影响, 为此, 本文将以热控仪表管路施工为对象, 对控制其施工质量的方法进行探讨。
关键词：热控仪表管路,质量控制,安装
参考文献
控制管路 篇4
关键词煤矿开采；井筒；排水管；安装
中图分类号TD文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)012-0180-02
1排水管的选择
立井排水管的选择应当根据井筒的深度、矿井涌水量的大小和井筒装备的布置情况，经过技术、经济综合比较，合理确定选型方案。
《煤矿安全规程》规定，井下排水“必须有工作和备用的水管。工作水管的能力应能配合工作水泵在20h内排出矿井24h的正常涌水量；工作和备用水管的总能力，应能配合工作和备用水泵在20h内排出矿井24h的最大涌水量”；《煤矿井下排水泵站及排水管路设计规范》（以下简称规范）中规定“排水管路的直径和趟数应与水泵选型同时经技术经济比较确定。……管路和水泵的匹配，宜采用1泵1管”，但通过技术经济比较，也可以并联运行。当水泵需要并联工作时应做并联计算，1趟管路宜并联2台水泵，最多不宜超过3台；经济效益优越时，1台水泵也可并联多趟管路。可以说：排水管径和趟数的选择，在满足《煤矿安全规程》和“规范”要求的条件下，主要以最佳经济效果为准。影响管路选择经济性的因素有很多，实践中主要考虑的有：排水高度、正常和最大涌水量及其排水时间、排水系统的机械效率、管路单价、电价、管路总趟数等等。当电价较低管材价高时，可以适当提高水管的流速，选择较小的管径，降低基本投资；当管材价低电价较高时，可以选择较大的管径，降低水管的流速，减少阻力损失，降低能耗，节省电费。
立井排水管管材的选择，根据实际调查情况来看大多选用无缝钢管，个别矿井选用螺旋焊接钢管或直缝焊接钢管。
用于矿井排水的无缝钢管属于薄壁管，按照“ 规范”规定，无缝钢管的壁厚，通常按下式进行估算：
δ=δ'+c（1）
（2）
c=0.15（δ'+1）（3）
式中：δ为计入附加厚度后的管壁计算厚度（cm）；δ'为管子计算壁厚（cm）；c为计入制造负偏差和腐蚀的附加厚度（cm）；p为计算管段的最大工作压力（MPa）；Dw为管子外径（cm）；[σ]为管材许用应力（MPa）。
分析上述公式可知：随着排水深度和管径的增大，所需管子壁厚会变大。以10#无缝钢管为例表1给出了壁厚计算结果。为了减少矿井投资，由表1可得以下结论：1）当井筒深度较大时，应当分段设计管路壁厚；2）管径越大，管子壁厚的种类应当越多；3）井筒越深，分段设计管路壁厚的经济效果越明显。
2排水管的连接
钢管的连接方式主要有：法兰联接、快速接头联接、对焊联接和外加套管插焊联接。
钢法兰联接：操作简单，安装施工技术要求较低，但安装速度慢；管件多，造价高，同时还增大支撑梁的载荷。快速接头：安装施工速度快，具有一定的伸缩作用，但也容易使管路错位，如果整条管路全部用快速接头连接难以保证管路的直线度和安全性；橡胶垫老化后容易产生漏水，立井井筒内维护不便。对焊联接：不需要增加管件，支撑梁的载荷较小；日后维护量小。但是，在立井井筒内施工，很难保证施焊间隙和整条管路的焊接质量。外加套管插焊联接：容易保证焊接质量和整条管路的垂直度，日后维护量小。综合分析上述4种管子的联接方式，立井排水钢管联接应采用焊接，以减少维护费用。为了加快安装速度，可以先将数节管子焊接好，再一次下放到井筒内与已就位的管子焊接。地面施焊条件较好，也可以采用对焊连接，以减小支撑梁的载荷。井筒内施焊不便，可采用外加套管插焊联接。为了保证焊接质量，可在地面先将套管焊接在管段一端。
3排水管布置
排水管在井筒中的布置是否合理不僅关系到排水系统能否安全可靠地工作，而且直接影响矿井安全生产。布置排水管时，应当结合井下水泵房和地面出水口相对于井筒的方位以及井筒内其他设施的布置情况合理选择设计方案。通常立井井筒排水管路应集中布置在井筒一侧，为便于检修和维护，同时为了相互借用、节省防弯梁，当井筒中有梯子间时，排水管路尽量靠近梯子间主梁。布置排水管路时应注意留有安装、检修和更换的空间，当管路趟数较多时保证做到检修和更换任意一条管路而不影响其余管路的正常工作。
4支撑梁设计
“规范”规定在排水管路下部应设置弯头管座或直管座及其支承梁。当排水管路垂高较大时，宜在中间加设若干直管座及其支承梁。据此可知，立井井筒排水管路由“底托梁”和“中间梁”支撑固定。
1）支撑梁的载荷。上述两种梁所处位置不同，其承受的载荷是不一样的。“规范”对排水管支承梁的载荷计算做出了明确规定：“排水管路支承梁的荷载应按本规范附录D的有关规定确定”，但是在其条文说明中又指出“本条的规定和有关参数仅供参考”，这也说明了支承梁的载荷计算迄今尚无统一方法。总结多年设计经验，认为排水管路支承梁的载荷应该包含以下几项内容：①定值载荷相应管路段管子、连接件、防腐蚀材料、管路淤积水垢以及支承梁自重。方案设计时，因支承梁自重未知，可以按照相应管路段管子自重1.1~1.3倍估算。②温度力对于不能自由伸缩的管路段，因温度变化管子发生热胀冷缩变形，致使支撑梁承受附加的作用力，其大小可按下式计算：
Q2k=A×E×a（Tj-Ta） （4）
式中：A为管子横断面金属面积（mm2）；E为钢材弹性模量（MPa）；a为钢材的线膨胀系数；Tj为所论管段的环境极值温度（%）；Ta为管路安装时的环境温度（%）。为了减小温度力的影响，可以设置管路伸缩装置。具体位置是将管路伸缩装置与管路段上端直管座的下法兰连接，以便于安装和固定，同时避免管路失稳。③水柱重底部支承梁承担整条管路的水柱重。④水锤力水锤力根据止回阀设置情况和水泵机组等条件计算决定。若采用多功能水泵控制阀取代止回阀，水锤力可按设计扬程的0.3~0.5倍计算。
2）支撑梁的结构设计。支撑梁的结构尺寸应当通过强度和稳定性计算，并进行计算机优化设计。当满足各项要求时尽量选择型钢加工制作，经过技术经济比较后也可以采用焊接组合梁。为了保证支撑梁的稳定性，通常在承受集中载荷处和梁支座处设置加强筋板。支撑梁一般做成整体梁，当支承梁由两段拼接成整体时，通常采用高强螺栓连接。
5防弯梁设计
立井井筒排水管路可视为中心受压杆件，由于初始安装误差或者工作中力的作用，使管路不能始终保持垂直状态，出现纵向失稳，造成安全事故。因此，必须将排水管路卡定在井筒中的防弯梁上。防弯梁的间距应按下列公式计算：
（5）
（6）
式中：ι为最大允许约束长度（m）；i为管子横断面惯性半径（m）；u为长度系数，取决于两端约束条件；λ为柔度；σs为管材屈服限（MPa）；N为管路轴心压力（N）；A为管子横断面面积（mm2）；[σ]管材许用应力（MPa）；φ为轴心受压杆件稳定系数。条件允许时防弯梁尽量借用罐道梁或梯子间梁；不能借用时，应设置单独的防弯梁。单独设置防弯梁时，其水平载荷近似按照相应管段支撑梁载荷的1%计算，垂直载荷近似取其水平载荷的30%。为了尽量不让防弯梁承受竖向载荷，应合理设计防弯管卡。图1所示的防弯管卡是U形螺栓加调整垫木。该管卡在使用中，垫木容易变形或损坏，特别是在管路振动时容易掉落，造成防弯失效。另外，已加工好的垫木在安装时难以调整，影响管路安装质量。图2所示为一种可调钢焊防弯管卡，它取消了木质垫块，利用管卡自身结构进行调整，安装简便，防弯可靠。根据防弯梁同时承受水平横向力和偏移铅垂力的受力特点，采用空心矩形截面梁优于“工”字形梁。
图2矩型防弯梁示意
6结语
立井井筒排水管路设计与安装质量严重影响着矿井的建设速度、投资水平和日后安全生产，而决定立井井筒排水管路设计与安装质量的因素有很多，我们应该按照系统工程的观点，根据井筒的深度、矿井涌水量的大小和井筒装备的布置情况，综合考虑排水管的直径和趟数、管材及其壁厚的选择、管子的连接、管道的固定与支撑、管道试压、防腐等各个方面的问题，对影响因素的各种技术经济目标进行权衡，使其能够最大限度地相互协调，实现立井井筒排水管路的最优设计，以保障煤矿安全、高效率地生产。
参考文献
[1]GB50451-2008煤矿井下排水泵站及排水管路设计规范[S].北京:中国计划出版社,2009.
控制管路 篇5
我们知道, 一般的工艺装备在投入使用一段时间之后, 往往会产生一些负面的环境影响, 甚至带来一些危害, 主要表现在以下几个方面:
1.1噪声污染
这种环境污染方式主要是发生在配有由气缸或者气阀等元件所组成的气动系统的工艺装备之中, 尤其是在一个工艺装备使用的时间比较长之后, 就更容易出现噪声污染。如果不适时采取措施, 气动元件在执行各项动作的时候就会发出很大的噪声, 给工作人员的工作及机器设备本身的运行带来不利影响。
1.2液压系统漏油造成的污染
这样的污染主要是发生在配有由气缸或者控制阀等元件所组成的液压系统的工艺装备之中。不正确地使用工艺装备等情况很可能造成液压元件在执行工作时发生液压油泄漏现象, 造成严重的环境污染。
1.3焊接作业时的烟尘污染
另外, 有一些十分重要的工艺装备往往会配合很多焊接作业共同完成工艺流程, 在这样的联合作业情况下, 就很容易导致烟尘及粉尘的无序排放, 造成较为严重的环境污染。
1.4切屑污染
还有一些很重要的工艺装备往往会配合很多切削作业共同完成加工程序, 在作业过程中, 如果操作不当或没有采取适当的措施进行预防, 就很容易导致切屑的无序排放和堆积, 给其他施工流程造成不必要的麻烦。
2 ZJL02型管路清洗机的主要用途
ZJL02型管路清洗机的主要用途是:清除各种大中型工程机械液压管路内部容易出现却又很难完全被清理干净的杂质或者异物, 这些杂质或异物会导致工程机械频繁出现操作失误等情况。为避免这种问题的发生, 往往会在机械设备运行之前使用净化了的金属管路, 这样还可大大提高工作效率, 保证工作人员的安全。使用净化设备投资少、见效快、操作方便, 不仅可大大提高工程机械产品的内在质量, 同时也可以提高管路外壁的表面质量, 使得喷漆时可以获得更好的效果。
3 ZJL02型管路清洗机的基本结构
ZJL02型管路清洗机的基本结构如图1所示。
1—清洗剂液体箱2—冲洗槽3—固定支架4—电气系统5—液压系统6—压缩空气系统
这种清洗机的主要创新点在于:它可以完全取代以前所使用的传统的管路磷化工艺设备, 并且有效地提高管路的综合质量;除此之外, 使用这种清洗机可以有效地保护操作人员的身体健康及周围的生态环境, 也可以使生产成本大幅度降低。
4 ZJL02型管路清洗机的工作原理
工作人员在使用ZJL02型管路清洗机来进行作业的时候, 要通过1号喷嘴处带压力能量的CM8301型水基金属清洗剂液体来直接冲刷设备管路的内腔和外壁。之后, 通过2号喷嘴处的压缩空气机来彻底风干并净化设备管路的内腔及外壁, 使清洗后的液压管路在整机组装前就能使其内腔和外壁都处于良好的洁净状态。另外, 外壁喷漆后, 也可以保证其上面的油漆粘附牢固并且不会轻易脱落。
ZJL02型管路清洗机液压系统的工作原理如图2所示。
1—液体箱2—液体滤盒3—Q11SA-16型球阀4—ZU-H400×40F型压力管路过滤器5—CB-B100型齿轮液压泵6—DIF-L20B1型直通单向阀7—KF-L8/20E型压力表开关8—Y-100T/250型压力表9—喷射器10—24SO-B20H-W型手动换向阀11—YF-20B型溢流阀
ZJL02型管路清洗机电气系统的工作原理如图3所示。
从图中可以看出, 这个系统主要是由Y132S-4型电动机 (M) 、JRS4-16321/Z型热继电器 (KR) 、CJX4-1211d-220型交流接触器 (KM) 、DZ10-20/3型自动空气开关 (QM) 、RL1-15型螺旋式熔断器 (FU) 、XDY1-N/41型电源指示灯 (HL) 、LAY5-11/52F型启动和停车按钮 (SB) 等电气元件组成的。
ZJL02型管路清洗机的压缩空气系统是直接与我们生产车间里面的动力风源相连接的, 而且这个系统所使用的各类喷嘴与其液压系统所使用的喷嘴结构基本上是相同的。在使用压缩空气系统风干和净化管路的内腔和外壁后, 不仅可以进一步提高金属管路的清洁度, 同时对金属管路的防腐蚀也有一定效果, 另外还可以加快大批量管路工序的传递工作。
5 ZJL02型管路清洗机性价比
在了解了ZJL02型管路清洗机的主要组成部件及工作原理之后, 我们还应关注它的性价比, 因为这个因素也关系到它到底能不能被普及。
众所周知, 在ZJL02型管路清洗机投入使用后, 传统的管路磷化工艺很快就被淘汰了。这主要是因为磷化槽中的磷化液在使用了一段时间之后会产生大量的杂质, 如果继续在磷化槽中进行管路的磷化工作, 即使再干净的管路也会粘上各种浑浊的磷化液中的杂质而不能得到彻底的清洗。
那么, 按照中型机械制造工厂的管路磷化工艺规模来计算, 每购买一次磷化液就需要花费5 000元左右, 而ZJL02型管路清洗机总的制造费用才只有10 000元左右, 磷化液需要不断地更换, 使用过几次之后所累计的资金就可以制造一台ZJL02型管路清洗机了。可见, 采用这种装备不仅省钱, 而且有利于环保, 性价比较高, 这也是它能够很快取代管路磷化工艺的一个重要原因, 很多相关试验也都已经证明了这一点。
6结语
总之, ZJL02型管路清洗机在设备的管路清洗方面所作的贡献是有目共睹的, 并且还很好地起到了环境保护的作用, 很多企业也都用实践证明了使用ZJL02型管路清洗机来进行机器设备的清理工作, 不仅可以大幅度提高工程机械管路系统内腔和外壁的净化质量, 而且还可以十分有效地降低各类机械设备在运行过程中发生误动作的几率。除此之外, 它还可以提高工作效率和生产安全性, 又具有较高的性价比, 因此值得推广。
摘要：分析了工艺装备的主要环境影响及危害, 重点介绍了当下应用比较普遍的环保型净化管路设备ZJL02型管路清洗机的主要用途、基本结构、工作原理及性价比。
关键词：ZJL02型管路清洗机,管路净化,用途,结构,工作原理,性价比
参考文献
[1]清华大学精密仪器液压教材编写组.金属切削机床液压传动[M].北京:人民教育出版社, 1978
船舶管路综合布置要点 篇6
一、船舶管路系统的重要性
船舶的管路就是船舶整个系统中非常重要的部分, 管路其实包括很多的管道, 是在整个系统中很多部分都会用到的, 不仅仅是油, 水之类的管道, 其作用不仅仅局限在动力装置这些部分, 也会在很多附属设备中提供很多的作用。尤其是一些主要的机械设备, 和附属设施都需要管路正常工作, 才能工作的。船舶管路不仅仅是管道这么简单, 它和船上的其他方面也有着非常大的关系, 对于船舶的导航以及对于设备的安装都是具有非常重要的作用。
二、综合布置的准备工作
对于船舶的制造过程中, 管路系统的安装应该具备有专门的流程, 例如在制造船舶之前就应该对管路的安装进行详细的分析, 也就是说管路的安装也应该是制造船舶中重要的一部分, 在进行管路综合布置的过程中, 首先是需要对图纸进行详细的分析, 对于施工人员而言, 技术的交底是非常重要的, 对于船舶的结构, 各种管道的线路图以及电缆的走向在安装之前最好是经过一系列的模拟, 由设计师进行生产设计放样, 目前在对船舶管路综合布置的过程中已经渐渐的采用了计算机系统, 在精确度上无疑是更加出色。
三、管路布置要点
对于船舶管路的安装, 首先是在管子材料的选择上应该符合相应规范的要求, 由于船舶长期在水中运行, 因此对于管子的抗腐蚀能力以及强度要求非常关键。管路在布置的时候需要按照一定的原则进行, 那就是对于较大直径的管子先进行布置, 随后再对小管径进行布置。在安装的过程中, 顺序也是非常重要的, 直接影响到了安装的质量。
1.一般管路的设计要点
对于船舶中管路的设计需要做到的是要有安全可靠性和合理性, 也就是说在进行设计的过程中, 应能满足以下几点:
(1) 管路的设计就是能够保证在水面一些极端条件能够正常使用, 也就是在船体发生一些倾斜的情况下能够正常的工作, 只有这样才能安全的运行。
(2) 管路同样不能因为一些温度变化就失去作用, 不能因为安装的不牢靠出现问题, 这就需要保证管路受温度影响要小。
(3) 管路需要“水密性”, 因为管路不可避免的需要通过一些水密舱室, 如果没有良好的“水密性”管路就会进水。尤其是, 水管路不能通过油密封的舱室, 油管路不能通过水来密封的舱室, 如不可避免时, 管子壁厚需要加厚, 或采用水密通舱件, 不得是有可拆接头, 以保证管路不发生泄漏。
(4) 管路有可能会在一些部位产生气泡等问题, 所以说, 我们必须要减小射中现象出现的可能性, 主要就是减少气泡出现的可能性。
(5) 对疏排水、粪便污水、空气、溢流等管子, 原则上不布置在管排内, 特别要注意粪便污水管子的倾斜斜度的要满足要求。
2.对于动力设备的管道, 例如油管布置的过程中, 尽量远离电气设备, 配电板的周围也是需要远离, 一旦发生了危险后果是不可设想的。油管及油柜也应避免设在锅炉、烟道和排气管的上方, 在进行烟道以及废气管道的安装的过程中, 都应该具备有防火的措施, 首先就是材料的选择上要具有防火能力, 其次就是在进行管道的布置过程中安全性也是不能少的。例如在废气管的安装过程中, 同样对于客舱是应该远离的, 否则会对人的健康造成非常大的影响。
3.管路在进行布置的过程中, 应该具有操作性及管理方便。例如安装在传递或者是花钢板下的阀门, 在进行操作的过程中一定要简便, 如果不能使用手操作, 那么也应该使用简单的工具操作;要注意各种管路不要相碰, 必须留有一定间距, 以便检查和维修;阀件和仪表的布置应设在明显之处, 便于观察和操纵, 可随时检查各管系的运行情况。
4.在进行管路的布置过程中, 应该是方便维护, 也就是说当管路出现一定的故障的时候, 可以及时的找到故障的原因, 并且第一时间进行维修。管路的布置, 需要考虑的方面是很多的, 其中就是要注意能够美观就尽量美观, 能够减少管路材料的用量就尽量减少材料的用量, 能够减少弯折就要尽量减少弯折出现。
(1) 管子平行走向布置:在同一层管路布置中, 平行管子一般应布置在同已高达, 当纵向管路和横向管路发生交叉时, 应布置在不同高的。
(2) 在管路布置时一般优先考虑自流管路、通径大的管路和包绝缘的管路。管径大的管路布置在最下层, 中等管径布置在中层, 小管径布置在最上层。
(3) 由下而上。从内底板开始逐步向上至主甲板布置。
(4) 从纵到横。由于机舱管路与全船管路有联系, 管路需要通过机舱的前后隔舱, 即纵向管路多, 应优先安排放置。
四、特殊管路以风管为例的设计要点
1.对于风管的安装在设计的时候一定要考虑船体的结构, 对于风管开口的位置以及风筒的选择都是很重要的, 一般情况下, 风筒的选择应该具备有单向性, 这也是船舶风筒目前在设计上面的一个误区。
2.对于风管的安装, 应该合理的对风量进行分配, 也就是说不管是供风还是排风的风管的布置都是这样的一个原则。对于发动机等散热量比较大的设备, 供风是需要加强的, 同时对于排污的设备, 抽风也是需要加强。另外对于很多独立的舱室来说, 都是需要单独的送风和抽风系统, 一方面是可以保持新鲜的空气流通, 另外一方面是可以让尾气尽快的抽出去。所以这些设备应该基本上安装在船舶的上方。
3.在进行风管的安装过程中, 需要注意的就是和船舶的结构是不是有矛盾的位置, 不要改变船体的结构, 需要充分利用的是船舶的有限空间, 对于电缆的安装需要注意的就是绝缘的厚度, 因此船舶长期水上运输, 绝缘无疑是非常重要的。
五、图纸资料的核实
管路综合布置完成后, 应在进行管路布置完成以后, 需要做到的就是对船舶的整体结构进行一些综合的评价, 核实综合布置过程中所使用的船体结构图、管路系统图、设备布置图、设备资料等是否为最新版本, 设备的进出口位置、设备的底座是否与管子、船体结构相碰撞, 船东、船检的退审意见是否反映到管路布置图中, 这些工作往往会随生产设计的紧张展开而遗漏, 在建造和报验过程中造成返工。
结束语
总之, 船舶工程对于我国的运输业以及对于我国的水上安全起到了重要的作用, 因此良好的管路布置无疑是可以加快我国船舶行业又快又好的发展, 而科学的布置需要考虑的因素非常多, 因此对于制造船舶的设计者而言, 需要对每一个环节进行精心的思考, 并对关键控制点进行着重管理。
摘要：船舶对于我国的军事以及我国的运输行业具有非常重要的意义, 目前我国的船舶在在制造以及在使用方面已经进入了一个新的时代, 然而船舶的管路的布置无疑是非常重要的, 本文基于目前的船舶管道布置情况, 对现状进行了详细的分析, 并针对船舶管道中风管的布置进行了具体介绍, 供大家参考。
关键词：船舶,管路,布置,要点
参考文献
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并联管路的优化设计 篇7
并联管路的设计是管路设计中的难点。并联管路一般多形成复杂的管网,其计算过程需求解多维线性方程组,涉及变量多,求解过程复杂。对于非稳态的并联管网,其中一个或多个分支流量的变化会影响整个管网的流量分配,尤其对于低压管网,如果总管和支管的管径设计不合理,会导致近端流量大,远端流量少甚至无流量,严重影响生产的正常进行。
并联管路优化设计的目的是使各分支管路按照设计的要求进行流量分配,并且在其中的某些分支管路流量发生变化时,对其余管路流量的影响最小,同时还能节省管道材料,避免不必要的浪费。
1 并联管网的阻力损失和流量分配特点
并联管网由总管和并联分支管路组成,分支管路可以是一级或者多级。根据并联管路的特点,每一个分支管路的起点压力和终点压力差相同,因此各分支管路的总阻力损失也必然相同,并且等于各段分阻力之和。并联管路简图如图1所示。
以图1中第2段的第m分支的总阻力损失为例,其总阻力损失为△f21m+△f2m+△f23+△f22+△f21+△f2+△f1,并且每一条分支管路的总阻力损失都相等。
阻力损失的计算公式为[1]:
式中f———局部阻力损失,Pa;
ρ———流体密度,kg/m3;
λ———摩擦系数;
l、d———分别为管长和管径,m;
le———局部阻力的当量长度,m;
u———流体速度,m/s。
对于湍流的管道,摩擦系数可按照卡门公式计算[1]:
式中ε———管道的绝对粗糙度,m;
d———管径,m。
对于每条分支管路,流量Q的计算公式:
式中Q——流量,m3/s;
d———管径,m;
u———流体速度,m/s。
由(3)式求出流体速度u,并带入(1)式,得到:
由(4)式可见,在流量Q一定的情况下,阻力损失△f与管径的5次方成反比,阻力损失对管径高度敏感。
由于△f1=△f2,由(4)式可得出,两条并联管路之间的流量分配有如下关系:
由式(5)可以看出,在忽略摩擦系数λ不同的情况下,相同管长的流量比例与管径的2.5次方成正比。
2 阻力损失对总管和支管流量的影响
在并联管路中,任一管路的总阻力损失等于总管阻力损失和支管阻力损失之和。计算表明,当总阻力损失以总管阻力损失为主时,总管流量受总管阻力控制,当加大支管管径或增加支管个数时,总管流量增加不明显,并且如果部分分支管路的流量发生变化,将严重影响其余分支管路的流量;当总阻力损失以支管阻力损失为主时,总管流量受支管阻力控制,当加大支管管径或增加支管个数时,总管流量增加明显,并且如果部分分支管路的流量发生变化,其余分支管路的流量变化不大。
由此可以看出,在要求支管管路流量稳定的情况下,设计时应降低总管阻力损失,此时各支管的相互影响较小,能有效保证支管的流量稳定。相反,在总管阻力损失较大时,各支管的流量发生变化,相互影响较大,不能有效保证支管的流量稳定,但是总管流量相对稳定。
在公用工程管路设计中,如蒸汽、给水、压空等管路系统的设计,常要求分支用户(支管)的流量稳定,尤其对于间歇操作单元,由于相关用户对公用工程的需求波动巨大,为了降低对其他操作单元的影响,总管阻力应设计得较小。
3 并联管路的操作型计算
并联管路的操作型计算是在并联管路的管径、管长、局部阻力损失、相对粗糙度以及管路的总阻力损失(起点和终点之间的压差,或者称推动力)都确定的情况下,计算各段管路中的流量。在管径已经确定的情况下,只需计算各管段的流速即可求出流量。
按照图1中所示,每一条分支管路有一个独立变量流速u,共有mxn个变量,根据总阻力损失相等,可以列出mxn个等式,因此可求得各分支管路的流速u,进而得出各分支管路流量。在计算过程中,需根据质量守恒,计算总管中的流速。
下面以一个示例来说明操作型计算过程,示例简图如图2所示。
从图2可知,一段并联管路由3个分支管路组成,管路起点和终点的压差为0.1 MPa,介质密度ε为1 000 kg/m3,黏度为0.001 Pa·s,管道的绝对粗糙度为0.000 3 m,计算总管及支管中的流量。
根据各分支管路阻力损失相同的原则,列出3个等式:
将式(1)带入式(6),得:
注意到上述线性方程组第二项的系数绝对值都小于1,这是该方程组采用迭代法收敛的条件[2]。
取初值u1=u2=u3=1,用EXCEL迭代解方程组,迭代计算中间值如表1所示。
上述计算过程由于需要求解线性方程组,过程较复杂。对于总管阻力较小,总阻力由支管控制的并联管路(对要求支管流量相互影响小的管路,都应满足该条件),可忽略总管阻力,直接近似求取支管流速,计算过程大大简化。
由式(1)可得:
可以依次求出,u1=3.95 m/s,Q1=27.9 m3/h;u2=3.41 m/s,Q2=15.42 m3/h;u3=6.79 m/s,Q3=191.89 m3/h。与前面的计算结果比较,简化后的计算精度基本能满足工程需要。
本例中为一级并联管路,对于多级并联管路,根据各分支管路阻力相等的原则,列出多个方程组,求解过程与一级并联管路相同。
4 并联管路的设计型计算
并联管路的设计型计算是在管路的管长、支管流量和总阻力损失(起点和终点之间的压差)都确定的情况下,计算各段管路的管径。管径的确定涉及到经济流速的选取、支管流量的抗波动性等。并联管路的设计型计算相比操作型计算简单,不需求解方程组,在总阻力已经确定的情况下,根据设计要求,合理确定各段阻力,并利用相关计算公式求出各段的管径。
由于医药行业间歇操作较多,不同岗位流体的流量波动大。如前所述,为了保持支管流量的稳定,应降低总管的阻力损失,使支管的阻力损失成为控制部分。关于管道内流体流速的选取,可参见相关设计手册[3]。但应注意的是,根据式(8),流速与管径的平方根成正比,因此对于小管径流速取值要小一些,大管径流速取值要大一些。
如图2所示,一段并联管路由3个分支管路组成,管路起点和终点的压差为0.1 MPa,介质密度为1 000 kg/m3,黏度为0.001 Pa·s,管道绝对粗糙度ε为0.000 3 m,第1~3分支管路的流量分别为27 m3/h、15 m3/h和170 m3/h,计算总管及支管的管径。
为了降低各分支管路因流量变化而产生的相互影响,阻力分配应以分支管路阻力损失为主,本设计中分支管路阻力取总阻力损失的80%,即0.08 MPa,总管阻力取总阻力损失的20%,即0.02 MPa。
由式(4)可得:
利用式(9)可直接计算出各段管路的管径。
先计算第1分支管路,由于λ与管径有关,先假定管径为0.05 m,以此作为初值,用式(2)计算摩擦系数λ=0.032 3,带入式(9),得:
假定管径与计算管径接近,则计算结果准确。如果计算管径与假定值出入较大,则应以计算管径重新计算λ,并带入式(9)计算管径。
计算第2分支管路时,可利用式(5)估算管径的初值,在式中假定λ1=λ2,计算得管径初值为0.041,λ=0.034 2,带入式(9),计算得第2分支管路管径为0.041 m。同理计算出第3分支管路的管径为0.103 m。
由图2可见,总管路损失由三部分组成,即△f4、△f5和△f6,因此各分支处的压力并不相同,为了减少由于总管压力损失给分支管路带来的不利影响,同时也为了简化计算过程,计算总管时以总管的最大流量计算管径。
假定管径为0.25 m,λ=0.020 5,带入式(9)计算,得总管管径为0.244 m。此处的计算结果较上述操作型计算的结果大,是因为以总管的最大流量计算的总管管径。
在设计型计算中可看出,在计算出第1分支管路管径后,假定摩擦系数λ相同,利用式(5)直接计算其余分支管路的管径,计算结果也相当准确,并且可以大大简化计算过程。
对于多级并联管路,计算过程与操作型计算相似,即从最后一级开始计算,计算出的总管管径、流量作为上一级的分支管路的输入条件,以此类推。
多级并联管路的设计型计算相比操作型计算简单,过程的难点在于合理分配主管与支管的阻力,既可降低工程投资,又能满足各分支管路流量稳定的要求。
5 结语
并联管路的计算分为操作型计算和设计型计算两类,其中操作型计算较为复杂,需求解方程组。对于以支管阻力为主的并联管路,操作型计算也能给出较为简单的估算方法,计算精度也能满足一般的工程需要;对于并联管路的设计型计算,关键是应根据管路流量的稳定性要求,合理分配支管与总管的阻力损失。总管的阻力损失越小,各分支管路之间流量变化时的相互影响越小,反之则越大。并联管路的设计型计算过程较操作型简单,确定分支管路的管径时,一定要满足式(5)的要求,这样才能满足流量分配的要求。
摘要：根据并联管网的阻力损失和流量分配特点,以及阻力损失对总管和支管流量的影响,对并联管路的设计型计算和操作型计算进行了分析,并给出了不同工况下的计算方法,为减少分支管路之间的相互影响,提出了相应的优化设计方法。
关键词：并联管路,阻力计算,优化设计
参考文献
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[2]数学手册编写组.数学手册[M].北京:人民教育出版社,1979.
焦炉煤气管路工艺设计 篇8
进行焦炉煤气管路设计时, 首先要严格执行国家法律、法规、部门规章、行业标准及规范;了解建设单位现状、业主对建设项目的想法和要求;其次, 注意现场的实地勘察, 选择最佳线路方案, 提高设计方案的合理性。
1 煤气管路设计的原则
煤气管道项目既要保证安全、有利输送焦炉煤气, 又要能与建筑物、构筑物、公路、铁路、绿化、美化设施等相协调。在总平面布置上, 要根据工艺要求和特点, 合理安排布局, 防止火灾诱因, 避免火灾爆炸事故的发生;煤气及助燃系统方面按防爆设计, 各操作现场均核配灭火器材;煤气管道设有可靠的避雷或防雷接地设施。设计时应遵循以下原则:
(1) 严格执行相关规范, 紧密结合建设单位实际情况, 充分考虑建设单位项目所在地地理环境, 严格按“安全第一、预防为主、综合治理”的方针, 确定设计方案。
(2) 以“环保、高效, 优质, 低耗, 长寿, 安全, 清洁”作为设计指导思想和预期实现的目标。
(3) 充分利用建设单位现有的建设场地和主要生产设施, 尽量减少技改工程量;优化设计, 采取有效措施, 因地制宜, 降低工程造价, 节省工程投资。
(4) 采用先进、成熟的技术, 在提高生产技术指标的同时, 合理利用能源, 做好环境保护、防火和安全卫生工作, 使“三废”排放符合国家标准, 消防、安全、卫生符合国家有关规定。
2 焦炉煤气管路工艺设计
2.1 分析焦炉煤气输气来源
本文以山西介休市荣昌昇耐火材料有限公司煤气管道项目 (以下简称“荣昌昇项目”) 设计为例, 该工程项目气源是山西介休昌盛煤化有限公司煤气分配站所输送的焦炉煤气。
焦炉煤气是用气煤、肥煤、焦煤、瘦煤配成炼焦用煤, 在炼焦炉中经高温干馏后, 在产出焦炭和焦油产品的同时所得到的可燃气体, 是炼焦的气体副产品。主要用作燃料和化工原料。焦炉煤气是一种清洁的二次能源。
2.2 研究焦炉煤气的组分
焦炉煤气不同于高炉煤气、转炉煤气, 焦炉煤气主要成分为氢气 (55%~60%) 和甲烷 (23%~27%) , 具体成分如表1所示。
焦炉煤气为无色、微有臭味的有毒气体, 属于中热值气, 其热值为每标准立方米17~19MJ, 适合用做高温工业炉的燃料和城市煤气。焦炉气含氢气量高, 分离后用于合成氨, 其它成分如甲烷和乙烯可用做有机合成原料。当焦炉煤气与空气或氧气气混混合合到到一一定定比比例例, , 遇遇明明火火或或555500℃℃以以上上高高温就会发生强烈着火或爆炸。
2.3 分析焦炉煤气质量是否符合要求
该项目输送的焦炉煤气是经净化处理后的焦炉煤气, 其质量指标符合现行国家标准《人工煤气》 (GB13612-2006) 的规定: (1) 低位热值>14.71MJ/m3, (2) 杂质允许含量:焦油及灰尘<10mg/m3;萘, 冬季<50mg/Nm3, 夏季<100mg/Nm3;CO<10%。
2.4 焦炉煤气参数的选择计算
(1) 考虑建设单位煤气用户点使用状况, 分析其流量、压力、煤气用户设备情况。该项目焦炉煤气经常用气量Q工=7000m3/h (通常煤气流速v=15 m/s) ;工作压力:P工=0.006~0.010MPa;温度:常温。则设计流量选取:Q=10000m3/h, 设计压力取:P=0.015MPa。
(2) 根据煤气设计流量、允许的阻力损失, 选定合适的流速及考虑成本然后选择煤气管径、管道材质。荣昌昇项目主管道管径的选择:
据:
式中d为管道直径, m;v0为煤气流速, 12~20m/s。
则:
主管道管径可确定为DN400mm。
根据《低压流体输送用焊接钢管》 (GB/T3091-2008) , 管道材质可选用Q235B型输送用螺旋缝埋弧焊钢管。
直管段管壁厚度应按下式计算:
式中Pj为管道压力, MPa;D为管道外径, mm;бs为屈服强度, MPa;F为管线强度设计系数, 取0.72;￠为焊缝强度系数, 取0.85;C为管线腐蚀余量, 取2 mm。
则
根据《输气管道工程设计规范》 (GB50251-2003) 壁厚规定, DN400管最小壁厚为5.0mm, 故荣昌昇项目煤气管道选用φ426×6mm螺旋缝埋弧焊钢管。
2.5 焦炉煤气管路线路敷设及附属设备的选择
2.5.1 线路敷设
分析焦炉煤气管道项目建设周围的环境条件:地表、地形、困难段、气象条件、地震状况, 确定对策, 选择最佳线路。
(1) 线路要短, 以节省投资成本, 流向要顺, 以减少管路阻力损失;平面布置要满足工艺要求、消防要求和业主的需求。
(2) 管路竖向设计根据沿途场地自然标高及四邻情况确定管道标高, 以满足管网敷设、雨水排放等的需要。
(3) 埋地管道埋深必须敷设于土壤稳定层内且应在冰冻层以下, 埋地敷设时管道的管顶覆土深度满足规范中的规定 (管顶至地面距离必须>500mm) 。
(4) 采用支架架空敷设时其管底与道路的垂直净距须满足规范要求, 架空焦炉煤气管线不允许穿过爆炸危险品的房间、配电间、变电所、易使管道腐蚀的车间、通风道等场所;架空焦炉煤气管线与架空高压线交叉时一般煤气管应在下层, 两者间须有保护格网, 交叉处焦炉煤气管道须可靠接地, 其净距随电压不同而异, 应为1.5~4m;与通信电缆照明电线和其他管线相交叉则其垂直净距不小于0.15m, 采取低支架敷设时管底至地面的垂直净距不小于0.35m。架空管道支架采用钢结构支架或砼支架。管径较小的支架应以刚性滑动为主, 直径较大、高度较高的管道应以柔性铰接支架为主。在布置支架时应符合支架间的距离不超过允许的最大跨距 (如Φ426×6mm净煤气管无附加荷重时最大允许跨距16.5m) 且最好采用等距离, 两相邻固定支架间的距离一般不超过300m, (必须按当地冬季最低温度而定) ;合理设置补偿器和固定支架以减少土建工程的投资, 尽可能使用自然补偿以减少管道工程的投资。
(5) 煤气管道敷设时采用冷弯弯管 (R≥4D管道外径) 、热煨弯管 (R≥3.5D) 型式来满足管道变向安装要求。在满足最小埋深要求的前提下, 管道纵向曲线尽可能少设弯管。管沟开挖对不同的土质, 在开挖时应考虑施工机械的侧压、震动、管沟暴露时间等因素。
(6) 煤气管道的一切焊缝应在过程中, 进行严密程度试验, 试验方法可采用缝外白垩, 内部塗煤油的方法, 如超过30min, 在塗白垩的表面未发现暗黑色的油点, 表示焊缝是合格的;如出现暗黑色的油点, 在有缺陷的地方, 必须铲掉重焊, 再做试验, 直到合格。
(7) 煤气管道直管段上两环缝距离当DN≥150 mm时, 不应小于150mm, 当DN<50mm时, 不应小于管子外径;环焊缝距支吊架净距离不应小于50mm, 需热处理的焊缝距支吊架不得小于焊缝宽度的5倍, 且不得小于100mm, 管道焊缝离支吊架边缘最少不小于300mm, 最好在两支架间距的1/5~1/10处, 管道的纵焊缝应在托架上, 便于检修。
例:焦炉煤气气源点在山西介休昌盛煤化有限公司 (以下简称“昌盛煤化公司“) 煤气分配站, 煤气用户点是荣昌昇公司烧制铝矾土的导焰窑;通过实地考察、研究论证选择了一条较好的线路, 煤气管道采用管径为φ426×6mm钢管, 煤气管道架空与埋地敷设相结合, 煤气管道全长约2531m。
该煤气管道项目设计按8度抗震设防;煤气管道位于介休市东偏北方向的义安镇与连福镇, 线路走向与道路、建、构筑物之间的安全距离均符合国家相关规范要求;线路敷设远离人群活动区域;煤气管道放空排放口布置在人员集中场所及明火或散发火花地点的全年最小频率风向的上风侧。荣昌昇公司厂区位于居住区常年最小频率风向的上风侧, 厂区与居住区之间的卫生防护距离符合国家相关规范要求。
本项目采取污染防治措施, 尤其对沿线环境敏感点严格控制, 减少对环境的影响, 在确定线路走向时, 充分重视对生态环境的保护, 尽量避绕敏感区域、水源保护区, 避免和减少对环境的影响。管道埋地敷设施工后恢复地貌和沿线植被。故该项目从环境保护、防护距离、消防、地质条件、工艺流程等方面是合适的, 线路走向选择较为合理, 建设条件良好。该项目的选址地不存在破坏当地文物、自然水系、湿地、基本农田的情况。线路敷设地安全范围内无电磁辐射危险和火、爆、有毒物质等危险源。
2.5.2 线路附属设备的选择
为了保证焦炉煤气管路安全供气, 满足用户用气的要求, 在其管路上安装相应的闸阀 (或蝶阀) 、隔断阀、爆破阀 (安全保护设施) 、大水封、冷凝排水器、地下凝水缸、煤气放散装置及压力表、流量计、温度计等设备。
所有现场电气仪表和设备均选用相应等级的防爆、防护产品。防爆标志为ExdⅡBT4, 防护等级不低于IP65;主要的现场检测仪表应具有防雷、防浪涌保护功能;生产现场的照明、仪表、电气设备应使用防爆型的。厂区内设有安全泄放装置, 在空气总管和焦炉煤气总管的末端安装泄爆阀 (如防爆铝板+挡板, 习惯称之为“防爆板”) ;煤气管道、设备的泄爆装置, 不要对着站、室或人员密集场所, 一旦发生泄爆现象要及时进行处理。
焦炉煤气系统的水封要保持一定的高度, 运行中的水封要经常保持溢流。水封的有效高度设计:室内为计算压力加1000mm水柱, 室外为计算压力加500mm水柱;煤气系统的水封、排水器溢流管不能直接插入下水管道, 防止煤气击穿通过下水道穿入其它站、室而造成煤气中毒事故;为了定期清除焦炉煤气凝结水, 焦炉煤气管道敷设时顺着流动方向应有一定的坡度, 坡度不小于0.003;在埋地管道的低点设置地下凝水缸;架空的管道在管道坡度最低点设置冷凝排水器;一般每隔200~250m设置一个凝水缸 (或排水器) 。
为便于检修和清扫管道, 一般人孔安设在闸阀及膨胀器等设备后面 (按煤气流向) , 小于φ600mm的煤气管道, 安装手孔。焦炉煤气管道上或管道手孔上安有蒸汽吹刷管, 用来吹刷管道内的沉淀物 (如萘及焦油) 及空气或煤气, 焦炉煤气管道上的蒸汽吹刷管上不准采用铜制的闸阀。钢管道在试验前还要进行吹扫, 确认吹净为止。吹扫完以后, 焦炉煤气的蒸汽吹扫管要与煤气管道分开, 防止蒸汽压力低于煤气压力时, 煤气串入蒸汽管道;焦炉煤气管道上的放散管在通煤气和停煤气时, 用来排出管道中煤气或空气;为了防止雨水落入放散管中, φ150mm以下的放散管, 头部做成斜管或T形而大于φ150mm的放散管应装设防雨帽。放散管的安装高度设计:经常放散的放散管高度应超出厂房最高点4m, 不经常放散的则可视具体情况而定;放散管设置于管道的最高点和最末端。
例:荣昌昇项目上, 焦炉煤气管路按相关规范、标准规定安装了一定数量的D373P-10型手动蜗轮传动煤气密闭蝶阀、LC44W型手动隔断阀、H44T-10型止回阀、H44T-10型手动闸阀、Q41F-16P型手动球阀、大水封 (煤气隔断装置) 、冷凝排水器、地下凝水缸 (规格φ0.63m×H0.769m×L1.03m) 、煤气放散装置、手孔、蒸汽吹刷管、FBF-1型防爆阀 (爆破压力设定值13k Pa) 、及YE-150型膜盒式压力表 (0~16 k Pa) 、HQLGB孔板流量计 (0~12000m3/h) 、WZP-230型温度计 (0~50℃) 、GAS-LOKSNG-1型气体低压压力报警器 (报警定值4k Pa) 。
2.6 焦炉煤气管道防雷接地问题
为了防雷及静电, 焦炉煤气管道每隔一定距离必须设计安装接地装置, 接地连线可沿支架接地极, 接地电阻值不得大于10Ω。埋地或地沟内的金属管道在进出建筑物处亦应与防雷电感应的接地装置相连, 每一根引出地面的煤气矮立管和煤气高立管, 都应就近与接地装置或引下线相连。
2.7 焦炉煤气管道穿越工程的设计
焦炉煤气管道当穿越公路、铁路时, 必须按《油气输送管道穿越工程设计规范》 (GB50423/2007) 执行。如荣昌昇项目:该焦炉煤气管道穿越东夏公路 (S221省道) 、汾介线 (S242省道) 各一次, 穿越南同蒲铁路一次;穿越铁路、公路方式均采用套管穿越, 钢套管长度伸出路堤坡脚、路边外沟外边缘2.5m;钢套管的底部放置在均匀的土层上, 穿越公路钢套管的管顶最小覆土层不小于1.2m (钢套管顶至公路顶面) , 穿越铁路钢套管的管顶最小覆土层不小于1.7m (钢套管顶至铁路路肩) ;管道上的焊缝不应在套管内, 套管采用φ630×10mm钢管, 套管两端与燃气管的间隙应采用柔性的防腐、防水材料密封。
2.8 线路标识问题
管道建成投产后, 为了方便运行人员的长期维护管理, 需在管道沿线设置明显、准确的线路标记。管道线路标记主要包括里程桩、转角桩、穿 (跨) 越桩、交叉桩、结构桩、设施桩、警示牌等。生产厂区主要焦炉煤气管道应标有明显的煤气流向和种类的标志。所有可能泄漏煤气的地方均应挂有提醒人们注意的警示标志。
2.9 焦炉煤气管道的试验与防腐
管道安装完毕, 应按有关规范对管道各连接处和焊缝进行外观检验, 无损探伤射线照相抽样检验, 抽检比例不少于5% (但对埋地部分的管道对接焊缝应进行100%检验) , 焊缝等级不得低于Ⅲ级;经检验合格后, 先采用氮气进行管道强度试验, 试验按规范执行, 试验前应制定试验方案, 附有试验安全措施和试验部位的草图, 征得安全部门同意后才能进行, 各种管道附件、装置等, 应分别单独按照出厂技术条件进行试验;试验前应将不能参与试验的系统、设备、仪表及管道附件等加以隔断;安全阀、泄爆阀应拆卸, 设置盲板部位应有明显标记和记录;先分段试验, 再整体试验, 强度试验压力应为管道最高工作压力的1.15倍, 压力应逐级缓升, 首先升至试验压力的50%, 进行检查, 如无泄漏及异常现象, 继续按试验压力的10%逐级升压, 直至达到所要求的试验压力。每级稳压5min, 以无泄漏、目测无变形等为合格。强度试验合格后再进行泄漏性试验, 试验压力为管道的设计压力, 先缓慢升压, 达到设计压力时断开试验气源 (氮气源) , 试验压力持续稳定24 h, 每小时平均泄漏率不大于0.5%为合格;以保证其安全输送焦炉煤气。
试验合格后, 焦炉煤气管道要进行防腐处理, 架空管道外表面应涂刷防锈涂料, 且每隔四、五年重刷一次;埋地管道外表面应进行防腐处理, 同时根据不同的土壤、宜采用相应的阴极保护措施。荣昌昇项目焦炉煤气架空管道外表面涂刷了两遍防锈底漆, 刷两遍灰色聚氨酯防腐面漆;埋地管道因地质状况较好, 故只采用普通防腐, 为沥青底漆—沥青—玻璃布—沥青—玻璃布—沥青—塑料布—面漆, 每层涂层厚度2mm, 总厚度不少于6mm。
3 安全管理方面的要求
贯彻国家“安全第一, 预防为主, 综合治理”的方针, 劳动安全设施必须执行与主体工程同时设计、同时施工、同时投产的“三同时”制度, 以保证企业生产安全, 保证人民生命财产安全。同时做好焦炉煤气管道项目防火防爆、安全疏散工作;在煤气管道可能发生火灾的工艺装置区、主要建筑物等各类场所, 设置有运输道路兼作消防通道, 分别配置一定数量的磷酸铵盐型移动式灭火器材和二氧化碳灭火器材, 以便扑灭初期零星火灾;立足自防自救, 做到安全适用、技术先进经济合理。
建设单位设备、材料要按照要求进行采购、安装;定期对线路进行巡检;对线路周边的环境进行关注;加强公司员工安全教育和业务技能培训;严格执行操作规程等。
针对焦炉煤气管道项目, 建设单位应配备安全生产管理机构、配专职的安全生产管理人员, 应制定生产安全事故应急救援预案。建设单位并应进行相应的培训、演练、维护和更新, 定期进行评审, 不断改进。确保焦炉煤气管道系统能够安全有序地运行。
4 结束语
采取一系列完善、有效的措施, 项目建成运行后, 职工劳动工作环境得到改善, 职工人身安全及工作环境将有可靠的保证, 设备将正常安全运行。
参考文献
控制管路 篇9
[关键词] 职业院校 化工专业 管路拆装 5S现场管理
1、引言
管路拆装是职业院校化工专业类学生实践实训的重要科目，通过管路拆装实训，要考察学生对化工工艺流程和管道系统的识图、搭建、开车、试运行和检修等技能的掌握情况，从而使学生掌握化工系统的安装与运行。管路拆装装置主要是由管子、管件、阀门、水箱、水泵及测量仪表等组成。在实际生产中，只有把这些组成部分合理、正确的组装在一起才能保证装置的正常运行；并且，在将部件拆分时也有许多需要注意的方面，比如如何合理使用工具、如何将部件编号、合理放置等。为此，化工管路拆装实训要想达到理想的教学效果，除了拥有完善的管路拆装实训室外，还应在实训教学过程中贯穿5S现场管理理念，提高工作效率，提升学生素质，满足即将步入工作岗位的需要。
5S起源于日本，是指在生产现场中对人员、机器、材料、方法等生产要素进行有效的管理，这是日本企业独特的一种管理办法。5S是 5 个日文首字母的缩写，这 5 个日文词为“ Seiki ”（ 整理）、“ Seiton ”（整顿）、“ Seiso ”（清扫）“ Seiketsu ”（清洁）和“ Shitsuke ”（素养）， 它们代表的意思分别是：
整理 区分要与不要，去除不要的物品；
整顿 工作现场整齐有序，容易拿取需要的物品；
清扫 清扫工作场所，使之整洁干净；
清洁 建立有效的方法确保每个人都遵循相同的理念工作；
素养 提高员工素养，养成良好习惯，成为企业文化的一部分。
2、5S现场管理的必要性
职业院校化工专业是为了培养德、智、体、美全面发展的、具有行业准入资格的专业人才；是为了培养掌握化工生产技术专业必需的基础理论和基本技能，从事化工工艺生产运行、应用、管理等工作的高级技术应用型专门人才。而化工管路拆装实训涉及到化工原理、化工工艺、化工仪表、化工设备、化工设计等多门化工专业核心理论课程，进行化工管路拆装实训，学生可以将多门理论课程进行实践升华，将理论知识转变成实际的操作技能，学生还可以通过实训来掌握化工管路拆装的技术要求及技巧，了解化工管路的材质、规格及其在化工生产中的重要作用，以此帮助学生进一步加深对所学理论知识的理解和化工操作技能的掌握，培养学生的工程观念和综合应用能力。同时化工行业又具有易燃易爆性、有毒性、腐蚀性等特点，对安全生产要求高，要求学生在实训教学过程中严格按照拆装要求对管路装置进行安装与拆分，在实际操作过程中培养学生的动手能力和业务素质，在实际操作中逐步培养减少错误操作，寻找各种方法来提高工作效率的能力，以此提升自己的能力和素质，为将来上岗打下基础。
通过深入分析，我们就会发现 5S 的每一个步骤，都是基于如何提升工作效率、减少不增值活动的追求而产生的，也就是说，与精益生产的核心思想（消除浪费）是一脉相承。 5S 既是精益理念现场管理的体现，又是推动精益生产落实的有力工具。因此，5S 既独立贡献于企业，又和其他管理方式（如： TPM 等）相结合，从而给企业带来巨大的效益和深远的影响。它适用于所有的企业，不论其性质、行业和规模。世界各地的生产管理及其它研究机构未发现有任何企业不适合采用 5S 。不论是高科技的生物制药，还是传统的机械和纺织，亦或是食品和化妆品， 5S 都能为之贡献良多。不管企业的现状是“运行良好”，还是“问题缠身”， 5S 都会对其发展有所助益。通过5S现场管理，可以创造一个良好的工作现场、操作现场，有利于企业吸引人才、创建企业文化、降低损耗和提高工作效率，同时可以大幅度提高全体人员的素质和敬业爱岗精神。所以我们应在实训教学过程中，强化5S现场管理，让学生亲身体会如何进行5S现场管理，培养其5S管理理念，以此提高工作效率，进行精益生产。
3、5S现场管理在教学中的应用
管路拆装实训内容主要包括领料、管路安装、试压、开车、管路拆分等内容，在实训过程中，所涉及到的设备和管件主要有离心泵、储罐、钢管、阀门、压力表、流量计、螺栓、密封垫及各种管件等，具有涉及物品多、类型多，用途不同等特点。在实训过程中，为了实现实训目的，提升学生综合应用能力，我们除了进行相应的理论知识讲解及实物对照讲解外，还应给学生贯彻5S现场管理理念，通过规范现场、现物，营造一目了然的工作环境，从而培养学生良好的工作习惯。通过5S现场管理方法，来提升学生的品质：
（1）革除马虎之心，养成凡事认真的习惯 （认认真真地对待工作中的每一件“小事”）；
（2）遵守规定的习惯；
（3）自觉维护工作环境整洁明了的良好习惯；
（4）养成文明礼貌的习惯。
为此，我们在实训中要做到：
3.1 5S现场管理法：整理
实训过程中经常有一些残余物料、待修品、待返品、报废品等滞留在现场，既占据了地方又阻碍实训教学，包括一些已无法使用的工夹具、量具、机器设备，如果不及时清除，会使现场变得凌乱。而在实训现场摆放不要的物品是一种浪费， 它既使宽敞的工作场所将愈变窄小；又增加了寻找工具、零件等物品的困难，浪费时间。 通过整理，我们应该做到：
（1）将工作场所任何东西区分为有必要的与不必要的；
（2）把必要的东西与不必要的东西明确地、严格地区分开来；
（3）不必要的东西要尽快处理掉。
目的：
（1）腾出空间，空间活用；
（2）防止误用、误送；
（3）塑造清爽的工作场所。
3.2 5S现场管理法：整顿
通过前一步骤整理的工作以后，根据管路拆装现场需求，进行整体流程设置，确定设备、管件、工具的放置场所 ，规定各类物品的放置方法、放置位置、明确数量，要做到：
（1）对整理之后留在现场的必要的物品分门别类放置，排列整齐；
（2）明确数量，并进行有效地标识。
目的：
（1）工作场所一目了然；
（2）整整齐齐的工作环境；
（3）消除找寻物品的时间；
（4）消除过多的积压物品。
在进行整顿时，遵守整顿的“3要素”：场所、方法、标识
放置场所：
（1）物品的放置场所原则上要100%设定；
（2）物品的保管要定点（放在哪里合适）、定容（用什么容器、颜色）、定量（规定合适的数量）；
（3）拆装现场附近只能放真正需要的物品。
放置方法：
（1）易取；
（2）不超出所规定的范围；
（3）在放置方法上多下工夫。
标识方法：
（1）放置场所和物品原则上一对一表示；
（2）现物的表示和放置场所的表示；
（3）某些表示方法整体要统一；
（4）在表示方法上多下工夫。
3.3 5S现场管理法：清扫
在进行管路拆装时，会产生各种废弃物，为亮化工作场所，培养学生的责任心，我们要做到：
（1）将工作场所清扫干净；
（2）保持工作场所干净、亮丽的环境。
目的：
（1）消除脏污，保持实训场所干干净净、明明亮亮；
（2）稳定品质；
（3）减少工业伤害。
为很好的贯彻清扫这个环节，我们要将此环节责任化和制度化，主要是做到：
建立清扫责任区（室内外）；执行例行扫除，清理脏污；调查污染源，予以杜绝或隔离；制定清扫基准作为规范。
3.4 5S现场管理法：清洁
将上面的3S实施的做法制度化、规范化，并贯彻执行及维持结果。
目的：
维持上面3S的成果。
要想达到清洁的效果，我们要将此环节制度化，并定期检查。 建立奖惩制度，加强执行，并要求各拆装小组负责人及班干部带头执行，加强巡查。
3.5 5S现场管理法：素养
通过晨会等手段，提高全员文明礼貌水准。培养每位成员养成良好的习惯，并遵守规则做事。开展5S容易，但长时间的维持必须靠素养的提升。
目的：
（1）为企业培养具有良好习惯、遵守规则的员工；
（2）提高学生文明礼貌水准；
（3）营造团队精神。
要达到预期效果，就要做到统一服装、仪容标准；制定共同遵守的有关规则、规定及礼仪守则；加强训练与各种精神提升活动（实训小结、礼貌运动等）。
4、结束语
通过管路拆装实训中5S现场管理，不仅要让学生学到技能，学到本领，还要增强他们的自信心，树立5S管理理念，锻炼他们的团队合作精神，达到了课堂教学所不能达到的一些效果，对课堂教学能起到了良好的补充和辅助作用。通过管路拆装实训中5S现场管理，使我们实训场地的工作环境得到极大地改善，并提升了学生的能力和素质，同时培养学生掌握了一门走上成功之路的重要方法。
参考文献：
[1]刘敏兴.卓越现场管理--5S推行实务[M].北京大学出版社，2006.
加料加香管路监测系统改进 篇10
卷烟加料加香的工艺要求主要是施加精度, 加料加香的控制精度, 对稳定或提高卷烟品质, 尤其对卷烟风格特征稳定性有重要影响。因此加香加料对控制精度要求很高, 而一旦加料加香设备由于故障造成生产过程停机, 对精度控制就会产生很大影响。为了降低该设备的故障率, 确保设备管路及器件正常工作, 需要定期对管道清理并进行器件保养, 做好预防性维修。
目前由于加料系统管路长期处于密闭状态, 料液在流动过程中部分细微沉淀物粘附在管壁上, 系统自动清洗无法将管路中的香精颗粒清除干净, 日积月累后粘附在管壁上的香精颗粒导致香精管路管径变小甚至堵塞。现场移动罐加料系统要求生产时加料管路压力保持小于0.12M pa。现场加料管路在流量计后已经有一个压力表, 用于观察喷嘴是否堵塞, 当压力显示大于0.12Mpa说明加料加香喷嘴可能堵塞。如图1所示。
长时间设备运行后, 粘附在加料加香管壁上的颗粒形成片状的硬块脱落, 将导致齿轮泵到质量流量计的管径部分堵塞, 质量流量计入口与齿轮泵之间的管径压力变大, 齿轮泵的频率控制通过质量流量计的理论流量与实际流量差值运算反馈给齿轮泵的变频器进行PID控制调整, 在相同的喷射流量下, 为了满足相应的理论喷射流量, 齿轮泵的变频器只有增大输出值来满足实际生产需要, 当变频器的PID控制阀位值达到95%~100%时, 随着生产线上主称流量增大, 加料系统的料液实际流量无法满足理论流量, 导致整个加料系统过程能力不足。
同时由于齿轮泵量到质流量计的管径部分堵塞, 导致质量流量计与齿轮泵管路的压力增大, 在相同的流量下, 由于齿轮泵出口阻力增大, 加速了齿轮泵磨损, 为了满足香精香料的施加量, 齿轮泵只有通过加大变频器的输出值来克服齿轮泵磨损产生的流量不足, 因此提升了齿轮泵电机的转速, 进一步加速齿轮泵磨损, 最终将降低齿轮泵的寿命。
2 改进措施
针对现有加香加料系统中存在的不足, 设计完善加料加香系统管路压力的在线监控系统。根据生产要求质量流量计后压力≤0.12Mpa, 正常生产时流量计后管路压力为≤0.04Mpa。若压力表显示值大于0.04M pa, 生产操作人员会立即查看喷嘴喷射料液情况;若压力显示值大于0.1Mpa, 操作站会出现报警提示, 现场操作人员必须停止加料加香过程, 待维修人员清理完管路堵塞情况后方可重新开机, 确保生产过程加料加香精度。因此在线监控考虑在加料加香系统管路上加装压力表、二次过滤器和压力传感器;增设的压力表、二次过滤器至移动罐往双介质喷嘴方向安装在质量流量计入口端;增设的压力传感器安装在双介质喷嘴与原有压力表之间。如图2所示。
另外由于流量计进料端为缩径限流管, 管径只有2厘米, 为防止限流管有赃物更容易堵塞, 我们在限流管前加一个过滤器。在加料泵和流量计之间增加一个量程为0.4Mpa的压力表。经过模拟各种故障情况, 用纯净水反复进行实验, 实验数据如下表:
通过检测结果得出当管路正常状态时, 流量计前管路压力应≤0.04M pa。此外在管路中安装一个压力传感器, 设定上限制为0.04 M pa, 当压力大于0.04Mpa, 压力传感器报警, 同时在监控界面显示报警提示, 及时提醒操作人员加料加香管路出现问题。
3 效果验证
通过对加料加香系统增加管路压力在线监控, 当管路压力读数与正常生产状态下经验值略微偏差时, 系统将自动报警提示现场操作人员;同时维修人员通过实际压力读数与经验值对比可以判断管路具体堵塞位置, 从而提高维修效率, 也为管道定期保养提供依据;确保加料加香系统在生产运行过程中保持管路畅通状态。此外管路在线监测系统也大大降低由于管路堵塞造成齿轮泵磨损情况, 延长了设备使用寿命, 进而提升生产过程中加料加香系统控制能力, 提高加料加香精度, 使烟丝品质达到卷烟工艺要求。
摘要：根据烟草制丝生产过程中加料加香的控制要求, 通过进一步完善加料加香管路状态的监控系统, 优化系统设计中的技术要求, 元器件配置等关键点和主要功能, 提高了加料加香系统运行的稳定性和可靠性。实践证明, 改进后的系统管路能有效确保制丝生产加料加香系统运行控制要求。
关键词：加香加料系统,压力检测
参考文献