(1)管道设计温度系指管道在正常工作过程中,在相应设计压力下可能达到的管道材料温度。管道系统中每个管道组成件的设计温度应按操作中可能遇到的最苛刻的压力和温度组合工况的温度确定。同一管道中的不同管道组成件的设计温度可以不同。
(2)确定设计温度时,应考虑流体温度、环境温度、阳光辐射、加热或冷却介质的温度以及管道隔热、传热的影响。
(3)对无外隔热层的管道,介质温度低于65℃时,管道组成件的设计温度与介质温度相同,但应考虑阳光辐射或其他可能导致介质温度升高的因素。介质温度高于或等于65℃时,管道组成件的设计温度确定应符合以下规定:
①. 对于阀门、管子、翻边端部和焊接管件,取介质温度的95%。
②. 对于松套法兰以外的法兰,取介质温度的90%。
③. 对于松套法兰取介质温度的85%。
④. 对于螺栓取介质温度的80%。
⑤. 也可以取实测的平均壁温或根据传热计算得到的平均壁温。
(4)外部隔热管道的设计温度一般取介质温度,但也可以取实测的平均壁温或根据传热计算得到的平均壁温,采用伴管或夹套结构的管道应考虑加热或冷却对设计温度的影响。
(5)内部隔热管道的管道组成件,设计温度应按传热计算或试验确定。
(6)管道设计时应考虑最低设计温度对管道设计、材料选用和应力分析的影响。
(7)以传热计算或实测得出的正常工作过程中介质的最高工作温度下的管道壁温,作为设计温度。在不便于传热计算或实测管壁温度的情况下,以正常工作过程中介质的最高(或最低)工作温度作为管道设计温度。
①. 金属管道
a. 不保温管道: 介质温度<38℃管道:管道设计温度=介质最高温度 。介质温度≥38℃管道:管道设计温度=95%介质最高温度。
b. 外部保温管道:管道设计温度=介质最高温度
c. 内保温管道(用绝热材料衬里):管道设计温度=传热计算管壁温度或试验实测的管壁温度
d. 介质温度≤0℃时: 设计温度=介质最低温度
②. 非金属管道及非金属衬里的金属管道。
a. 无环境温度影响的管道:管道设计温度=介质最高温度
b. 安装在环境温度高于介质最高温度的环境中的管道(除已采取防护措施者以外):管道设计温度=环境温度
(8)介质的正常工作温度加(或减)一定裕量作为设计温度,按下式确定:
介质正常工作温度为0~300℃,设计温度≥介质正常工作温度+30℃
介质正常工作温度大于300℃,设计温度≥介质正常工作温度+15℃
(9)当流体介质温度接近所选材料允许使用温度界限时,应结合具体情况选取设计温度,避免增加投资或降低安全性。当按计算结果会引起更换高一档的材料时,从经济上考虑,允许按工程设计要求,将15℃附加量减小,但必须有措施,使运行中不至于超温。
(10)工程应用:某常温流体介质DN600管线,设计人员在确定管道设计温度时,只是按照介质设计温度确定为110℃,而这条管线是需要蒸汽吹扫的管道,吹扫蒸汽的温度远远高于110℃。造成原管道设计温度偏低,管道补偿器补偿量不够。这条管线在施工完毕后,才被检查出,配管设计又重新布置了补偿器并重新施工。