(1)管道設計溫度系指管道在正常工作過程中,在相應設計壓力下可能達到的管道材料溫度。管道系統(tǒng)中每個管道組成件的設計溫度應按操作中可能遇到的最苛刻的壓力和溫度組合工況的溫度確定。同一管道中的不同管道組成件的設計溫度可以不同。
(2)確定設計溫度時,應考慮流體溫度、環(huán)境溫度、陽光輻射、加熱或冷卻介質(zhì)的溫度以及管道隔熱、傳熱的影響。
(3)對無外隔熱層的管道,介質(zhì)溫度低于65℃時,管道組成件的設計溫度與介質(zhì)溫度相同,但應考慮陽光輻射或其他可能導致介質(zhì)溫度升高的因素。介質(zhì)溫度高于或等于65℃時,管道組成件的設計溫度確定應符合以下規(guī)定:
①. 對于閥門、管子、翻邊端部和焊接管件,取介質(zhì)溫度的95%。
②. 對于松套法蘭以外的法蘭,取介質(zhì)溫度的90%。
③. 對于松套法蘭取介質(zhì)溫度的85%。
④. 對于螺栓取介質(zhì)溫度的80%。
⑤. 也可以取實測的平均壁溫或根據(jù)傳熱計算得到的平均壁溫。
(4)外部隔熱管道的設計溫度一般取介質(zhì)溫度,但也可以取實測的平均壁溫或根據(jù)傳熱計算得到的平均壁溫,采用伴管或夾套結構的管道應考慮加熱或冷卻對設計溫度的影響。
(5)內(nèi)部隔熱管道的管道組成件,設計溫度應按傳熱計算或試驗確定。
(6)管道設計時應考慮最低設計溫度對管道設計、材料選用和應力分析的影響。
(7)以傳熱計算或?qū)崪y得出的正常工作過程中介質(zhì)的最高工作溫度下的管道壁溫,作為設計溫度。在不便于傳熱計算或?qū)崪y管壁溫度的情況下,以正常工作過程中介質(zhì)的最高(或最低)工作溫度作為管道設計溫度。
①. 金屬管道
a. 不保溫管道: 介質(zhì)溫度<38℃管道:管道設計溫度=介質(zhì)最高溫度 。介質(zhì)溫度≥38℃管道:管道設計溫度=95%介質(zhì)最高溫度。
b. 外部保溫管道:管道設計溫度=介質(zhì)最高溫度
c. 內(nèi)保溫管道(用絕熱材料襯里):管道設計溫度=傳熱計算管壁溫度或試驗實測的管壁溫度
d. 介質(zhì)溫度≤0℃時: 設計溫度=介質(zhì)最低溫度
②. 非金屬管道及非金屬襯里的金屬管道。
a. 無環(huán)境溫度影響的管道:管道設計溫度=介質(zhì)最高溫度
b. 安裝在環(huán)境溫度高于介質(zhì)最高溫度的環(huán)境中的管道(除已采取防護措施者以外):管道設計溫度=環(huán)境溫度
(8)介質(zhì)的正常工作溫度加(或減)一定裕量作為設計溫度,按下式確定:
介質(zhì)正常工作溫度為0~300℃,設計溫度≥介質(zhì)正常工作溫度+30℃
介質(zhì)正常工作溫度大于300℃,設計溫度≥介質(zhì)正常工作溫度+15℃
(9)當流體介質(zhì)溫度接近所選材料允許使用溫度界限時,應結合具體情況選取設計溫度,避免增加投資或降低安全性。當按計算結果會引起更換高一檔的材料時,從經(jīng)濟上考慮,允許按工程設計要求,將15℃附加量減小,但必須有措施,使運行中不至于超溫。
(10)工程應用:某常溫流體介質(zhì)DN600管線,設計人員在確定管道設計溫度時,只是按照介質(zhì)設計溫度確定為110℃,而這條管線是需要蒸汽吹掃的管道,吹掃蒸汽的溫度遠遠高于110℃。造成原管道設計溫度偏低,管道補償器補償量不夠。這條管線在施工完畢后,才被檢查出,配管設計又重新布置了補償器并重新施工。