CNG母站管道及壁厚详细计算CNG加气母站工艺管道计算
一、基础数据
·压缩机额定供气量:1200Nm3/h
进气压力:0.3MPa
排气压力:25MPa
进气温度:≤30℃(取20℃)
排气温度:≤45℃(取40℃)
数量:2台
·进气调压后至压缩机进口前管道压力:设计压力:0.6MPa
工作压力:0.3MPa
·压缩机出口至加气柱管道压力:设计压力:27.5MPa
工作压力:25MPa
·管道设计流速:压缩机前:15m/s
压缩机后:5m/s
·系统设计温度:-20~50℃
二、管径计算
计算公式:d=18.8
式中 d ——管道内经,mm;
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CNG加气母站工艺管道计算
一、基础数据
·压缩机额定供气量:1200Nm3/h
进气压力:0.3MPa
排气压力:25MPa
进气温度:≤30℃(取20℃)
排气温度:≤45℃(取40℃)
数量:2台
·进气调压后至压缩机进口前管道压力:
压力:0.6MPa
工作压力:0.3MPa
·压缩机出口至加气柱管道压力:设计压力:27.5MPa
工作压力:25MPa
·管道设计流速:压缩机前:15m/s
压缩机后:5m/s
·系统设计温度:-20~50℃
二、管径计算
计算公式:d=18.8
式中 d ——管道内经,mm;
Q ——介质容积流量,m3/h;
v ——介质平均流速,m/s。
①压缩机前管道内径
A.总管内径
压缩机同时工作系数按85%计,则2台压缩机同时工作时,总管气体流量为:
1200×2×85%=2040Nm3/h
经计算,压缩机前总管内径为:110mm
B.支管内径
经计算,压缩机前支管内径为:84mm
②压缩机后管道内径
经计算,压缩机后管道内径为:18mm
三、壁厚计算
(1)管道理论壁厚计算公式:δ=
……………………<1>
式中 δ——管道计算壁厚,mm;
p ——设计压力(表压),MPa;
Do ——管道外径,mm;
[σ]t——钢管在设计温度t下的许用应力,MPa,20#钢取130MPa,0Cr18Ni9钢取137MPa;
Ej——焊接接头系数,取1;
Y——系数,取0.4。
注:公式<1>采用中国石化出版社出版的《石油化工管道安装设计便查手册》第四章 管道器材——八、钢管的壁厚和壁厚系列。
压缩机前总管外径取133mm,压缩机前支管外径取108mm,压缩机后管道外径取32mm。
故
压缩机前总管计算壁厚:δ=
=0.306mm
压缩机前支管计算壁厚:δ=
=0.249mm
压缩机后管道计算壁厚:δ=
=2.973mm
(2)管道设计壁厚计算公式:δ设=δ+C=δ+C1+C2………………………<2>
式中 δ设——管道设计壁厚,mm;
δ——管道计算壁厚,mm;
C ——厚度附加量之和,mm;
C1 ——厚度减薄附加量,包括加工、开槽和螺纹深度及
厚度负偏差,mm;
C2 ——腐蚀或磨蚀附加量,mm。
注:公式<2>采用中国石化出版社出版的《石油化工管道安装设计便查手册》第四章 管道器材——八、钢管的壁厚和壁厚系列。
故
压缩机前总管设计壁厚:δ设=δ+C=0.306+2=2.306mm
压缩机前支管设计壁厚:δ设=δ+C=0.249+2=2.249mm
压缩机后管道设计壁厚:δ设=δ+C=2.973+0=2.973mm
将以上计算结果圆整,并参考规范《化工配管用无缝及焊接钢管尺寸选用系列》HG20553-1993,压缩机前总管尺寸取133×3.5mm,压缩机前支管尺寸取108×3.5mm,压缩机后管道尺寸取32×4.0mm。回收、排污、放空等管道尺寸用同样的办法予以确定。
参考已设计过的XXXX加气站的设计经验,压缩机前总管尺寸取133×5mm,压缩机前支管尺寸取108×4.5mm,压缩机后管道尺寸取32×5mm。
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