①. 低温管道配管需遵循普通管道配管设计基本要求。
②. 低温管道的布置要考虑整条管道有足够的柔性,要充分利用管道的自然补偿。当设计温度很低又无法自然补偿时,应设置补偿器。
③. 低温介质管道的布置在满足管道柔性下应使管道短,弯头数量少,且应减少“液袋”。
④. 低温介质管道间距应根据保冷后法兰、阀门、测量元件的厚度以及管道的侧向位移确定。
⑥. 布置低温管道时,应避免管道振动,尤其是泵、压缩机的排气管,必须防止整条管道的振动。若有机械的振源,应采取消振设施,在接近振源处的管道应设置弹性元件,如波纹补偿器等,以隔断振源。
⑦. 在碳素钢、低合金钢的低温管道上,装有安全阀或排气、排污物的支管时,需注意该低温液体介质排出后是否立即汽化,若汽化就需大量吸热,就要结霜直至结冰,使管道温度降到很低,故此类支管在容易结冰范围内应采用奥氏体不锈钢材料,然后再使用法兰连接不同材质的支管。
⑧. 低温管道不应采用焊接支吊架。
⑨. 低温保冷管道的支架,必须有防止产生“冷桥”的措施,如在水平敷设的管道底部垫有木块或硬质隔热材料块,以免管道中冷量损失。
⑩. 低温管线设计注意事项
a. 隔热材料的强度较低,低温管线上的支架跨度要小于裸管支架跨度。
b. 管底标高根据管架上保冷层的厚度确定。应注意支管的向上或向下的尺寸。若管线管径变小,保冷层的厚度也应相应变小。但在这种情况下,绝热块的厚度应不变,以保持管底水平,如图2.134所示。
c. 为避免由于管子弯曲接触到中间梁而引起保冷层的破坏,隔热块的厚度至少应比保冷层厚度大5mm。
d. 固定和支撑设备支耳的保冷层长度一般应为设备保冷层厚度的3倍,故需增大支耳长度,而管道到设备外表面的距离也应相应增加,如图2.135所示。
e. 大部分情况下,低温立式泵管道上的可调节型支架的安装尺寸会因保冷而变小。在管架的设计过程中应考虑到这一点,见图2.136。
f. 在低温管道中,结露的地方很容易生锈,在管架的滑动面上应设置一块滑动板。
g. 低温阀门与普通阀门、高压阀门相比,在结构和功能上有很大区别。低温阀门带有长阀盖,可防止填料盖被冻住,破坏填料。物流是液体时,阀杆需朝上安装,以防止填料密封盖与低温流体不断接触。若阀门手柄较长,应注意阀门的排列。
h. 在闸阀表面应有一泄放孔,或在填料密封盖上装设安全阀(V形固体盘除外)。
i. 当阀门完全关闭时,密闭在密封腔内的液体将受热蒸发,会产生额外的压力并破坏阀门,因此要采取措施释放压力。
工程应用:液态氧等低温阀门宜安装在水平管道上阀杆宜垂直向上
某工程液态氧等低温介质管道上的阀门应安装在水平管道上,且阀杆方向应垂直向上。
因为低温阀的阀盖加长了,目的是通过延长阀盖,增大阀盖的散热面积,使得介质的低温,通过阀盖和大气的热对流,阀杆填料部位温度相对较高,低温介质进入该部位后会汽化。假如阀杆朝下的话,介质进来,汽化,由于气体较轻,回到主管道,换下一波介质进来,汽化,这里就变成换热器了。如果阀门水平装了或者装倒了,则低温介质直接就和填料接触了,这样延长的阀盖就失效了。
很多时候低温阀门因为空间原因是倾斜甚至垂直安装的,倾斜的时候尽量还是阀杆朝上,垂直的时候就没办法了。
低温阀门密封面是在底部,而螺纹部分也是在偏底部位置。也就是说整个阀门的传动位置在偏下部的地方,如果阀门手柄水平安装或者偏斜角度过大,管内低温液体会接触到螺纹结构,会导致结冰冻死阀门现象。阀门螺纹处有垫片密封,在接触低温液体后也会收缩变硬,破坏密封状态。这也是为什么低温管道竖管上不建议安装阀门,就是为了避免冻死阀门的情况产生。