航空工業(yè)工程項目壓縮空氣管道設計要點資料

1、本文從管徑，材質(zhì)，坡度與放水，布置方式等幾方面討論了低壓壓縮空氣管道在航空工業(yè)工程項目敷設時需要注意的問題，為設計者從安全設計，氣體品質(zhì)，降低能耗等幾個壓縮空氣設計關鍵部分提供借鑒和依據(jù)。1. 前言壓縮空氣是僅次于電力的第二大動力能源，又是具有多種用途的工藝氣源。壓縮空氣管道屬于壓力管道，設計施工運行中需要考慮安全因素；壓縮空氣也是整個廠區(qū)的耗能大戶，其管道的設計合理對節(jié)約能源也有著重大意義；現(xiàn)代航空工業(yè)對壓縮空氣品質(zhì)要求越來越高，除了空壓機、過濾器、干燥器等壓縮空氣源頭對品質(zhì)有決定意義外，其輸配管道的設計很大程度上也影響著壓縮空氣的品質(zhì)。而管徑，材質(zhì)的選擇，管道坡度與放水的設計，及管道的布置

2、方式等是壓縮空氣管道設計時最需注意的幾個方面，本文就以上內(nèi)容展開論述。2. 管材在航空工業(yè)工程設計過程中，很多設計者主要關注空壓機、過濾器、干燥機等壓縮空氣源頭對壓縮空氣處理品質(zhì)影響的情況，而往往忽略了沿程壓縮空氣管道材質(zhì)。結果就是源頭空氣品質(zhì)處理的再好，經(jīng)過沿程管路的污染，末端空氣品質(zhì)仍然不達標。壓縮空氣管材選取是否得當，直接影響末端壓縮空氣品質(zhì)。下面介紹壓縮空氣管道主要應用的管材。低壓流體輸送用焊接鋼管，用板材卷曲焊接而成，生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)效率高，品質(zhì)規(guī)格多，但一般強度低于無縫鋼管，承壓較低，壓力過大的時候會通過焊接最為薄弱的地方逐漸侵蝕，長期破壞焊管分子結構，造成漏氣；焊縫則容易在高壓

3、高速氣流的長期沖刷下焊縫金屬晶體剝落，影響氣體品質(zhì)。暢，使用壽命更為長久，承壓能力更好。但這兩種鋼管都不耐腐蝕，內(nèi)壁都比較粗糙，不適合用于有潔凈和干燥度要求較高的場合使用。不銹鋼按組織結構，分為馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼等。工程上主要使用的（304） 和 （316）屬于奧氏體不銹鋼，奧氏體不銹鋼有著優(yōu)良的機械性能和耐腐蝕性能，是不銹鋼中最重要的一類鋼。不 Cr2O3為主的薄膜，這個膜使不銹鋼基體在各種介質(zhì)中的腐蝕受阻。但是 304 方需要使用 316L 不銹鋼，316L 超低碳不銹鋼管材對海水和各種介質(zhì)有良好的耐腐蝕性。但要注意不銹鋼的耐蝕性是有條件的，一個牌號的不銹

4、鋼在某一介質(zhì)中是耐腐蝕的，但在另一介質(zhì)中可能會遭到破壞。同時不銹鋼的耐蝕性也是相對的，到目前為止，沒有一種不銹鋼在所有的環(huán)境中都是絕對不腐蝕的。銅管抗腐蝕性能低于不銹鋼管，銅管在和水長期作用下，易發(fā)生銅綠，主要成分為碳酸銅。氫氧化銅化合物和硫酸銅，但是銅管管件比不銹鋼便宜，材質(zhì)比較軟，適用于小管道，對細菌也有抑制作用，施工安裝方便，在醫(yī)用衛(wèi)生行業(yè)應用較多，有醫(yī)用氣 ：21) 無干燥凈化要求的壓縮空氣管道可采用碳鋼管。對于近年來出現(xiàn)的 PVC 塑料管、鋁塑管、不銹鋼復合管等新材料，由于尚無完整的施工驗收規(guī)范與其配套，使用尚不成熟。1 1.0P3 3.0P10 10.0P35.0當輸送流體的能力一

5、定時，管徑大小直接影響經(jīng)濟效果。管徑小，介質(zhì)流速高，管路壓力降大，增加流體輸送設備的運行費用； 反之，增大管徑，動力運行費用減少，但是管路建造費用增加。因此，為求得其矛盾的統(tǒng)一，設計上必須選擇合理的管徑。管計算。經(jīng)濟流速、管徑、壓力降這三者之間是密切相關的，它們之間的選擇與確定應該根據(jù)介質(zhì)性質(zhì)、操作情況、建設投資和操作費用、項目建設要求等情況具體確定。經(jīng)濟管徑采用經(jīng)濟流速確定，主管一般壓縮空氣流速取經(jīng)濟流速8 12 m/s。當與空壓站距離近的時，設計流速可以適當放大，管徑可以適當縮小以降低初投資。當距離空壓站遠的時候相反，為了減小末端的壓降，可以適當減小流速，增加管徑。下表2 為國際上使用的壓

6、縮空氣流速，表 3 為國內(nèi)推薦的壓縮空氣流速，可供設計者參考。壓力（MPa） 流速 m/s816101583 16201015壓縮空氣管道初期投入運行過程中，或是空壓站氣體處理不徹底，或是航空工廠非水不排除，不僅會加快管道的腐蝕，降低管道的使用壽命，更重要的是降低了壓縮空氣的品質(zhì)，影響了諸如儀表、涂裝、測試等用氣設備的生產(chǎn)質(zhì)量，為了不影響末端設備的安全使用，及時恰當?shù)姆潘苡斜匾嚎s空氣站設計規(guī)范明確規(guī)定“設有坡度的管道其坡度不宜小于 0.002空工業(yè)工程設計中，一般設計時管道都有坡度，但在很多情況下，不論是在室外廠區(qū)動力管道，還是室內(nèi)車間動力管道，往往留給管道敷設的空間很小，而且在此空間內(nèi)

7、有時還有許多其他管道如冷熱水管道、風管、水管、電纜管等，那么留給動力管道的空間就更加有限了，很多情況下需要和別的專業(yè)管道共支架敷設。這時如果設計時只考慮有坡度時的放水，而沒考慮現(xiàn)場施工的難度，結果就是現(xiàn)場很多情況都沒按圖施工，沒達到設計需要的坡度，這也為以后氣體品質(zhì)埋下隱患。鑒于此，如果經(jīng)過干燥處理的壓縮空氣其壓力露點溫度比環(huán)境溫度低，在管道中不會有水分析出，對以上共支架壓縮空氣管道，宜采用無坡度安裝。但具體設計時，還需考慮：（2）為提高放水效率的集水器；但當管路采用環(huán)狀布置時3掃不徹底、效果差的問題。如何防止吹掃效果差、品質(zhì)不達標，這是壓縮空氣管道環(huán)狀無坡度敷設所要注意的問題。要防止放水后吹

8、掃效果差，措施是在環(huán)狀布置的轉彎處，取消常用的直角彎頭，而采用三通彎頭加法蘭盲板的形式，如圖 1 所示。1 壓縮空氣管網(wǎng)壓力高，泄露點多，泄漏量大，合理的布置方式直接決定著節(jié)能減耗，下面介紹布置過程應注意的主要幾個地方：成某一支路氣量不夠，建議采用環(huán)狀形，能防止氣壓不足，也方便以后改擴建。壓縮空氣主管路應量避免出現(xiàn)急轉彎道內(nèi)角小于 90主管路的分支時，應采用“鵝頸”狀連接方式，以免主管路中的冷凝物直接進入到支管道中。在分支管路末端低處安裝一個排污口，以便不定時對管路中的污物進行排放。(4)為了降低局部阻力，盡量選擇局部阻力系數(shù)小的管路附件和閥門 4，常開的閥門盡量選擇閘閥等局部阻力小的閥門，彎

9、頭盡量選擇彎曲半徑大的機制彎頭。（5）如果廠房面積很大，管路很長，閥門彎頭多，尤其又是三班制的企業(yè)，在中班和深夜班次，用戶負荷大大減少時，管網(wǎng)壓降也相應減小，如果采用樹枝狀風管，不僅壓降大，而且漏泄量也大。此時可以改為輻射狀管網(wǎng),，在空壓機房內(nèi)設置分氣缸，這樣就可以根據(jù)用戶生產(chǎn)工藝要求，調(diào)節(jié)控制供氣壓力和流量，既杜絕了非用氣車間的漏泄量，又可經(jīng)濟合理地調(diào)節(jié)空壓機運行工況。（6）應盡量避免高壓壓縮空氣降壓使用，選用相應壓力的管網(wǎng)供氣是比較經(jīng)濟合理的，對于瞬時用氣量大，平均用氣量小的設備，為了降低整個管網(wǎng)的投資、減少泄露以及瞬時不影響別的用氣點壓力，建議盡量采用臨近放置氣罐的方式。本文通過對壓縮空氣管道管徑，材質(zhì)，坡度與放水，布置方式等幾方面設計的討論，能夠更