壓縮空氣系統(tǒng)是工廠至普遍的公用工程,其管網(wǎng)設計對能效至關重要。特點:含水/油/雜質(zhì):壓縮產(chǎn)生冷凝水,含潤滑油(有油空壓機)和管路顆粒。壓力波動:用氣設備啟停導致。泄漏損耗巨大(可達20-30%)。管網(wǎng)設計要點:環(huán)狀管網(wǎng)優(yōu)于枝狀,均衡壓力,減少壓降。主管道足夠大(推薦流速6-9 m/s),留有擴容余量。坡度與排水:主管道傾斜1-2%并在至低點設自動排水器(浮球式、電子定時),支管從主管上方引出。材質(zhì)選擇:不銹鋼(嚴選、無腐蝕);鋁合金(輕質(zhì)、耐蝕、低摩擦、快速安裝);鍍鋅鋼管(經(jīng)濟,但易生銹污染);塑料管(如ABS,需注意壓力溫度限制)。過濾器(主管路、微油、活性炭除味)、干燥器(冷凍式、吸附式)必須安裝在用氣點前。定期查漏、排水和維護是保障系統(tǒng)效率和設備壽命的關鍵。PU氣管柔韌性好、耐磨、耐油、重量輕,非常常用。廣東自動化氣管牌子
工業(yè)氣管的設計、材料、制造、安裝、檢驗必須遵循嚴格的標準和規(guī)范,確保安全可靠。主要體系:ASME(美國機械工程師協(xié)會):ASME B31.1?動力管道(電站鍋爐);ASME B31.3?工藝管道(石油化工);ASME B31.4?烴類液體輸送;ASME B31.8?氣體輸送與分配;ASME Sec VIII Div 1?壓力容器(相關)。API(美國石油學會):API 5L?管線管規(guī)范;API 570?在用管道檢驗規(guī)范;API 574?管道組件規(guī)范;API 1104?管道焊接。DIN/EN(德國/歐洲標準):EN 13480?金屬工業(yè)管道;*EN 10216/10217*?無縫/焊接鋼管;EN 1092?法蘭標準。ISO國際標準:ISO 15649?石油天然氣工業(yè)管道(基于ASME B31.3);ISO 3183?管線鋼管。國家/地區(qū)標準:如中國的GB 50316 (工業(yè)金屬管道)、GB/T 20801 (壓力管道規(guī)范)、SH 3501 (石油化工)。規(guī)范涵蓋材料許用應力、設計公式、制造公差、焊接工藝評定(WPS/PQR)、無損檢測要求、試驗壓力等強制性要求。工程師必須精通適用規(guī)范。廣東自動化氣管牌子建立氣管的使用、檢查和更換記錄,便于追蹤管理。
工業(yè)氣管的設計、運行和報廢需滿足日益嚴格的環(huán)保法規(guī):材料環(huán)保性:限制有害物質(zhì)(RoHS, REACH),如鉛、鎘、六價鉻;推廣環(huán)保材料(無石棉墊片、水性涂料)。泄漏控制(LDAR):針對VOC(揮發(fā)性有機物)管道組件(法蘭、閥門、泵密封),建立泄漏檢測與修復制度(定期用OGI或FID檢測,超標即修),減少無組織排放。廢水/廢氣合規(guī)排放:管道輸送的末端排放需滿足標準(COD, BOD, 重金屬、SOx, NOx, 顆粒物濃度限值),必要時設在線監(jiān)測(CEMS)。噪聲控制:高流速管道、減壓閥、泄壓口產(chǎn)生噪聲,需采取消聲器、隔聲罩、管道包扎隔聲材料。廢棄物管理:施工廢料(廢保溫棉、廢油、化學清洗廢液)、報廢管道(含保溫、涂層)需分類收集、合規(guī)處置(危廢資質(zhì)單位)。碳足跡:在設計和選材中考慮產(chǎn)品全生命周期碳排放(LCA),選用低碳材料(如鋁管替代部分鋼管)、優(yōu)化設計減少材料用量、提高能效降低運行碳排放。環(huán)保合規(guī)是企業(yè)生存和發(fā)展的底線。
工業(yè)氣管網(wǎng)需配備完善的儀表進行實時監(jiān)控和過程控制,保障安全高效運行。壓力監(jiān)測:壓力表(就地指示)、壓力變送器(遠程電信號輸出)、壓力開關(報警或聯(lián)鎖)。溫度監(jiān)測:雙金屬溫度計、熱電阻(Pt100)、熱電偶(K, J型)、溫度變送器、溫度開關。流量測量:種類繁多,原理各異—差壓式(孔板、文丘里、V錐,需引壓管);速度式(渦輪、渦街);容積式(橢圓齒輪、腰輪);質(zhì)量流量計(科里奧利,直接測質(zhì)量);電磁流量計(導電流體);超聲波流量計(外夾或插入式)。液位測量(儲罐/管道):磁翻板液位計、雷達液位計、超聲波液位計、差壓液位變送器。分析儀表:在線pH計、電導率儀、氧含量分析儀、可燃/有毒氣體檢測儀(GDS系統(tǒng))。泄漏檢測:聲波檢測、紅外成像、示蹤氣體、壓力降監(jiān)測。數(shù)據(jù)集成至DCS/SCADA系統(tǒng)實現(xiàn)集中監(jiān)控、報警、記錄和自動控制。氣動工具(如風炮、釘氣工具)通過氣管連接壓縮空氣源。
部分工業(yè)氣管需在極端條件下運行:北極/嚴寒環(huán)境:挑戰(zhàn)—材料低溫脆性(-50°C以下)、凍土/冰載荷、保溫要求極高、施工窗口短、維保困難。方案—嚴格低溫韌性材料(X80低溫鋼、特殊不銹鋼)、管道埋設于活動層下或架空、高效保冷、電伴熱防凍、模塊化施工。深海:挑戰(zhàn)—極高靜水壓(1000米水深約10MPa)、低溫、腐蝕、安裝/維修困難、水合物風險。方案—厚壁管/復合管、CRA材料、防腐涂層+陰極保護、保溫(濕保溫或管中管)、J-lay/S-lay鋪管、ROV維護。沙漠:挑戰(zhàn)—高溫(>50°C)、風沙磨蝕、紫外線老化、晝夜溫差大。方案—耐高溫材料/涂層、防沙設計(密封、過濾器)、防曬保護(涂層、遮蔽)、熱補償設計。地震帶:挑戰(zhàn)—強地面運動導致管道大變形/斷裂。方案—增加柔性(更多膨脹節(jié)、特殊埋設方式)、抗震支架/阻尼器、應變監(jiān)測、基于性能的抗震設計(PBSD)。地熱/高溫環(huán)境:挑戰(zhàn)—高溫(>200°C)導致材料強度下降、蠕變、氧化。方案—耐熱合金(Inconel, 高鉻鋼)、特殊密封、熱補償、保溫減少散熱損失。每種環(huán)境都需定制化解決方案。氣管內(nèi)壁的光滑度影響氣流阻力,進而影響系統(tǒng)效率。廣西國產(chǎn)氣管代理商
更換氣管時,建議使用相同規(guī)格或更優(yōu)性能的替代品。廣東自動化氣管牌子
真空系統(tǒng)(壓力<大氣壓)管道設計有其獨特規(guī)則。關鍵挑戰(zhàn):低泄漏率要求:微小泄漏即破壞真空度,要求極高密封性(全焊接優(yōu)于法蘭,需金屬墊片或特殊密封膠)。氣體流動狀態(tài):分子流、粘滯流狀態(tài)流動規(guī)律不同,影響管徑選擇和泵抽速計算。低氣體負荷:內(nèi)壁放氣(水汽、有機物)、滲透氣、微小泄漏成為主要氣源。結(jié)構(gòu)強度:需承受外壓(大氣壓)防止塌陷,厚壁管或加強筋設計。材質(zhì)選擇:不銹鋼(304, 316L)至常用,低放氣率、易清潔、可烘烤;鋁(輕質(zhì)、低放氣);特種塑料(如PTFE, PEEK,用于特定部件)。內(nèi)表面處理:拋光(電解拋光EP)減少表面積和吸附,烘烤除氣。閥門:高真空擋板閥、插板閥、角閥、磁力傳動閥。連接:法蘭(CF金屬密封法蘭、KF橡膠圈密封法蘭)、焊接。管徑需足夠大以保證高流導(尤其分子流態(tài)),減少彎頭。清潔度要求極高。廣東自動化氣管牌子