浅谈钢铁厂氧气管道的设计.pdf

化工设计通讯
工艺与设备
第43卷第3期
Chemical I ngineering Iesi
lechnology and 1: quipment
2(017年3月
浅谈钢铁厂氧气管道的设计
李霞,陈.静
1.上海梅山工业民用工程设计研究院有限公司,江苏南京210039;
2.湖南化工医药设计院,湖南长沙410021
摘要:论述了钢铁厂氧气管道设计中的管道材质、管径、壁厚、管件、阀门及配套法兰垫片的选,管道焊缝检测,压
力试验及气密性武验,为钢铁厂氧气管道的安全设计提供参考
关键词:钢铁
管道:设计
中图分类号:I083.4文献标志码:A文章编号:1003-6490(2017)03-0103-0)2
Design of Oxygen Pipeline in Steel Plant
Chen Jir
g
ISCUSS
the options of the matcrial, diameter, thickncss, Lube picec, valvc and gaskel about oxygen pipeline, the
detection of welding line, the experiments of the pressure and the gas tightness, and provide a reference for the design of oxygen piping
Key words: iron and steel work: oxygen pipeline: design
在钢铁企业中,氢气对高炉炼铁生产有着极为重要的作
用,富氧鼓风操作是往高炉鼓风中掺泥氧气,使鼓风含氧量
京有管道
超过大气含氧量,目的是提高治炼强度以増加高炉产量。随
DN150
新建管
着高炉冶炼的技术进步,人们发现富氧还能发挥高风温、喷
偏心·异径管
吹燃料降低焦比的作用。所以高炉宮氧在当今钢铁企业生产
D]一氧气用截止
中的作用不可或缺。钢铁厂一·般用氧纯度≥99.96%,压力通
一D一氧气用球阀
常为0.4~1.8MPa,具有纯度高和压力高的特点,氧气本身
IN15)
ー阻火器
Lー氧气用止回
是一种助燃气体,极易引起火灾从而影响高炉生产顺行及终
→?自力式减压间
产品的产量和质量,合理的氧气管道设计可以滅少或者避免
家N20
事故的发生。作者根据自し多年的燃气管道设计经验,结合
IN150
⊙一力表
2015年梅山钢铁公司2号高炉大修工程新建氧气减压阀站的设
?叫
二与从法
计,现从设计方面谈谈如何确保设计的规范合理,为氧气管
道的安全设计提供一些参考。
DN20DNI50客
北又ー快速切断阀
2氧气减压阀站的流程
DN20?N125气流方向
IN12
气流方向
一流量计
来自南京梅山普莱克斯氧气球罐区的氧气送至本项目阀J"nNxm
氧气减?站『来自将莱克斯邻
安个网
站外1m,总管为IN150,进凵设置切断总,留吹扫及放散头,
图1氧气减压阀站流程图
阀后设置阻火器,过滤器,现场压力表监测过滤器使用效果,定管线公称直径为DN150。根据终端用户高炉宮氧需要,
为过滤器的滤芯更换提供依据,后设置流量计,流量计前后
预留足够的直管段,经过自立式压后管道压力変低,管该氧气减压后工作压力約0.4MPa,按最大流速计算管
道扩径至DN200,设置流量调节阅(由高炉工艺操作和控0.086m,为确保氧气的流速不超过规定位,同时考虑到经济
流量及压力做调),调节阀后设置安全阀,以保之后的管道及流速,确定管线公称直径为DN200。
设各安全,安全阀后设置阀站内最后一道阀门ー快速气动切
3.3合理选择管道壁厚
断阀,以备高炉紧急減风操作停氧,沿途敷设至高炉本体附
根据规范规定,当直管计算厚度、小于管子外径D的16
近的冷风总管,进风管前设置止回阀及手动氧气切断阀,止
时,承受内压直管的计算厚度不应小于式(1)的计算值
回阀用于预防冷风倒入氧气管道引起燃爆事故。流程如图1所
E.+
3严格执行设计规范并结合工程实际优化设计
3.1合理选择管材
在工作压力大于0.6MPa时,氧气管道不宜选用碳钢材质
式中な一直管计算厚度(mm);
本工程中氧气減压阀站阀门密集,三通、弯头及变径管很多
7一设计压力(MPa);
进入氧气减压阀站的氧气压力为1.6MPa,所以在本项目中网
D一管子外径(mm)
站内氧气管道全部选用奥氏体不锈钢无缝钢管。经氧气减压
「'一在设计温度下材料的许用应力(MPea)
阀站后进入高炉本体附近管线复杂,而高炉富氧对高炉高产
焊接接头系数
不可或缺,综合权衡投资投入及带来的利润,本项目所有氧
「-直管设计厚度(mm):
气管道均选择奥氏体不锈钢材质
C一厚度附加量之和(mm)
3.2合理选择管径
C一厚度减薄附加量(mm)
来白南京梅山普萊克斯氧气球罐区的氧气最大流量达到
C2一腐蚀或腐蚀附加量(mm);
10000mh,压力为1.6MPa。按最大流速计算管径-=0.061n,
Y一计算系数
为确保氧气的流速不超过规定值,同时考虑到经济流速,确
式中设计温度为常温,一般取50℃,根据规范0Crl8Ni9
在50℃时材料的许用应力了为14MPa,焊接接头系数E的
取伉为1,计算系数y的取值为0.4。
收稿日期:2017-02-06
3.3.1管道壁厚计算
作者简介:李霞(1979-),女,河南信阳人,工程师,主要从事煤
管道壁厚计算计算见表1
化工设计工作
万方数括