管道试压封头的选用及设计.doc

管道试压封头的选用及设计 随着中高压大口径管道增多，以往凭经验、查手册确定试压封头的方法难以满足现场需要， 尤其是采用压缩空气试压时， 甚至因封头选用不当发生试压事故。 本文以现行压力容器、 金 属管道设计规范及管件标准为依据， 讨论现场常用试压封头计算公式的选用， 并对带加强肋 平盖封头设计进行探讨，在长庆气田施工中多次应用验证，这些方法安全、可靠、经济。 1 管道试压封头的结构形式常用管道试压封头有椭圆形封头 ( 管帽 ) 、平盖封头 ( 平管底、承 插焊平盖封头、带加强肋平盖封头 ) 、盲板法兰和法兰盖。按其与管道的连接形式有：与筒 体成一体或与筒体对接、 与筒体角焊或其它焊接、 螺栓连接， 结构简图详见 GB150-1998 《钢制压力容器》中表 7-7 、 GB12459-90s|{J408 —90) 《钢制对焊无缝管件》 、SHJ409-90《钢板制对焊无缝管件》 、 GB50316-2000《工业金属管道设计规范》表 6．6。 2 常用试压封头的设计选用 2．1 椭圆形封头一般用于大口径、 中高压管道， 通常按公式 (1) 计算管子表号 (Sch) 或按公 式(2) 计算封头壁厚， 然后查 GB12459(SHJ408，SHJ409)选用管帽材质、型号， 确定代号 ( 一 般 DN300mm、 PN6． 4 a 以上应采用椭圆形管帽 ) 。Sch= ×1000 (1)I I 油面正常、储气罐正 常工作的情况下， 声波除灰器定时自动启动， 使对流段翅片管上的积灰随烟气一起排出， 从 而提高锅炉热效率， 降低排烟温度。 振片式大功率高强声波除灰器在现场应用后， 高压锅炉 排烟温度可降低 30℃，锅炉热效率可提高 1． 2％。 3 应用效果 (1) 节油效果好。 技改前后对比注汽锅炉热效率平均提高 2．4％，一年累计节约燃油 576t ， 每吨原油价格为 1000 元，则年节约燃料费 57．6 万元。 清灰周期延长。 技改后， 清灰周期由平均 20d 延长到 60d，节约了大量的人工清灰用水，大大降低了工人的劳动强度，有效改善了职工的工作环境 有利于改善环境。由于锅炉排烟温度大幅度降低，使周边空气质量改善。 (4) 清灰实现了自动、连续作业，减少了工人的劳动量。 = 面 +c (2) 式中 P 一管道设计 压力／ MPa，试压时可取试验压力； [ 盯 ] 一设计温度下材料许用应力／ MPa；一封头壁厚／ ram；一焊缝系数，整体冲压 =1 ； C一封头壁厚附加量， C=1-3ram； D；一管道内径／ mm。 2． 2 平盖封头平盖封头可用于小口径低压管道试压 (DN200ram、 PN 4． 0 SPa 以上宜采用椭 圆封头或带加强肋平盖 ) ， 计算方法有三种： 一是按 GB50316《工业金属管道设计规范》中第 6．6 条计算，见公式 (3) ，适用于 DN400mm、 PN2． 5 MPa 以下管道试压； 二是按 GB150-1998 第 7． 4 条计算，见公式 (4) ； 三是按 GB12459管子表号 Seh确定封头壁厚， 适用于 DN15～ DN80mm锻钢制承插焊管件 Seh80、 Schl60 两级平焊管帽。 =Kl(Di+2C) √ +C (3) 8=De √ +c (4) 式中 Kl 、 一结构特征系数，见 GB50316规范中表 6． 6．1； D —管道计算直径／ mm，一般可取 D =Di ； K 一结构特征系数，见 GB150表 7． 7。 一般情况下公式 (4) 较 (3) 计算值偏大，用 (4) 式计算平盖封头时，因 K=0．44 ti ／ t ， ti 为管道计算壁厚，可近似取为管道名义壁厚 t 减 2～ 3mm， t 为管道的有效壁厚，可近似取 管道名义壁厚 t ，故计算时可近似取 K=0． 44(t 一 2) ／￡，以简化计算。 2． 3 带加强肋平盖封头计算带加强肋平盖封头厚度时可用当量直径 D 代入公式 (4) 计算， 仅用于试压时也可用公式 (5) 计算，当量直径 D 为根据支撑节距按图 1 确定的最大内切圆 直径。 0·51 Dc √南 +c (5) 带加强肋平盖封头应符合构造要求：底板厚度不小于 8mm， 支撑加强肋应等间隔对称布置， 肋板厚度不小于 10mm，肋板高度 H 应满足公式 (6) 的要求。 1 / 5 H≥ +10 (6) 式中 [r]h 一贴角焊缝许用应力／ MPa； 一焊缝高度／ mm。图 1 币加强肋平盖 封头 2． 4 盲板法兰、法兰盖盲板法兰按式 (7) 计算厚度，法兰盖按设计压力直接选用标准法兰。 厂-ij 一 =0 ． 44 D ／ +c (7) Y L J 2 ．5 其它