钢衬聚四氟乙烯管道的设计.pdf

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2011,21(4
丁旭等钢衬聚四氟乙烯管道的设计
钢衬聚四氟乙烯管道的设计
丁旭李晓亮陆洋崔俊杰中石油东北炼化工程有限公司吉林设计院吉林132002
摘要介绍钢衬聚四氟乙烯管道的使用范围、分类及配管设计技巧
关键词钢衬聚四氟乙烯管道配管设计
在石油化工装置中,钢衬聚四氟乙烯(PIFE,路等)、但不宜用于有负压的管路(如泵进口处及
以下简称四氟)管道因其优良的耐腐蚀等性能而由落差或突然冷却等能产生负压的管路)。通径规
得到了广泛的应用。本文总结钢树四氟管道的使格DN25~500m;许用温度-20~180℃;许用
用范围、分类及配管设计技巧等方面。
压力≤1.6MPa。
1使用范围
2.2四氟紧衬直管
四氟紧衬直管俗称内缠钢丝紧衬管,其制造
钢衬四氟管道是金属钢管道为基体,以聚四工艺是先将若干层PIFE薄膜缠绕在模具上,再将
氟乙烯为衬里的非金属衬里管道。衬里的主要目40.5-1mm的钢丝螺旋形地缠绕在PTrE薄膜上,
的是防腐蚀、电绝缘和减少流体阻力,此外还有然后在钢丝外面再缠绕若干层PTFE薄膜,最后放
防止金属离子混入和污染的作用。因其具有钢管入炉中烧结成形。这种工艺制作的PMFE衬里管,
的机械性能,又有塑料的耐腐蚀等性能,所以是内壁光滑,外壁由于钢丝的体积及其外弹力,形
输送腐憓性流体和浆嶶物料的良好管材。
成螺旋形波纹,将它衬人钢管,并在PTFE衬里管
钢衬四氟管道适用于介质温度
外壁与钢管内壁之间的空隙处灌满填充树脂(排
压力≤1.6MPa。
出残留空气),使两者紧密粘结在一起。同时,它
钢衬四氟管道有很好的耐廟蚀性,除熔融金属能紧紧地包裹在螺漩形的PTFE衬管外壁上。填充
锂、钾、钠、三氟化氯、高温下的三化氧、高流树脂固化后,就形成了与衬里外壁波纹相咬合的
速的液氟外,它几乎可以抵抗所有化学介质,包括螺旋形波纹。结构类似于螺母与螺栓的结合。它
浓硝酸和王水的腐蚀,对卤素、鹵代烃、强氧化剂
一方面能使PTFE衬里的热胀冷缩得到有效的限制
沸酸、碱、多种有机溶剂也有良好的耐蚀性。
和补偿;另一方面,利用钢丝的刚度明显地提高
2分类
PTFE衬里耐负压的能力。通径规格DN25
20mm;许用温度-20~180℃;许用压力0.5
钢衬四氟管道与管件的生产已定型化和标准
1.6MPa。
化,其制造口径为DN25~500m,树四氟管道可
分正压、负压两大类,其结构为外钢内衬四氟、2.3四氟推、挤压管紧村直管
炳侧有四氟翻边和标准法兰,以使安装。
四氟推、挤压管紧衬直管俗称推、挤压衬里
根据其制造工艺的不同,钢衬四氟管道可分直管,制造エ艺为首先采用FTFE粉末推、拧压成
为以下三种
管子,然后将它强行挤(压)入无缝钢管(衬管
外径路大于钢管内径1.5~2mm),形成无间隙紧
2.1四氟衬里直管
衬。为了消除应カ,将它放在炉中,加热至180℃
四氟衬里直管俗称松衬管,此工艺是先把PT-
FE棒材车削成薄膜,然后再将其缠绕烧结成形
进行恒温处理,使之适应在180℃以下的温度中使
用。同时,推、挤压管的轴向抗拉强度比缠统管
它适用于常压、正压的输送管路(如三废处理管
明显要好。此管道具有理想的耐正、负压能力
(通常用于三通、弯头、异径管等管件),但其质
了旭:工程师。2000年毕业手青林化工学院化学工程专业。一直从事设计作。联系电话:(0432)63958434
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CHEMICAL ENGINEERING DESIGN
化工设计2011,21(4)
量受原料、工艺的影响较大。通径规格DN25~
200mm;许用温度-20~180℃;许用压力-0.09
~1.6MPa。
3配管设计技巧
(1)钢衬四氟管道及管件为法兰连接,应在设
计文件中明确注明法兰的压力等级、密封面形式
图1特殊三通示意图
以及执行标准。
(2)为了便于现场安装,钢衬四氟管道的部分
管件两端法兰的一端为固定法兰,另一端为松套
法兰。固定法兰的管径≤DN80的管子应采用突面
带颈承插焊钢制法兰,管径>DN80的管子应采用
突面带颈平焊钢制管法兰;松套法兰采用对焊环
松套法兰或平焊环松套法兰。由于对焊环松套法
兰与平焊环松套法兰的密封面厚度不同,所以在
图2管道接头示意图
采购过程中,应与供货商确认其直管活套端法兰200mn、250mm、300mm、5omm、1000m、
形式,以便确定螺栓长度。
1500mm、2000mm、2500m、300mm,除此之外
一般情况下,衬里直管与管件端部法兰连接可设一段任意尺寸的调节段。其好处是便于施工
型式见表1。
单位提取材料,缩短施工周期;树四氟管规格少,
表1衬里直管与管件端部法兰连接型式
便于建设单位材料的备份,避免因施工误差导致
类型
端部连接型式
设计长度与现场不符,导致大量更换衬四氟管
直管
两端平焊法兰
端平焊法兰、一端松套法总
钢衬四氟管道配管实仞见图3。
弯头及弯曾
两端平焊法兰
一端平焊法兰、一端松套法兰
平焊法兰
平焊法兰和松套法兰绪合
平焊法兰
四通
平焊法兰和松套法兰结合
异径管
平焊法兰
平焊法兰和松食法兰结合
(3)由于钢衬四氟管道及管件末端有四氟翻
图3钢衬四氟管道配管实例
边,可起到垫片作用,所以一般情况下钢衬四氟
(6)钢树四氟管道应采用卡箍型支吊架。如
管道及管件间的连接可不加垫片。另外,在确定需用到焊接型支吊架,必须在衬里作业之前施焊,
螺栓长度时应考虑两端翻边的厚度
不得对衬里后的管道施焊。
(4)钢衬四氟管道无法使用接管台,所以在
作大口径管接小口径管时有两种方法:第一种为
结语
特殊三通,不仅需在图中标注DN1、DN2的尺寸,
中石油东北炼化工程有限公司吉林设计院在
而且还需在图中标注IL、I2、I3的尺す,见图1;吉林石化的两套甲基丙烯酸甲酯项目设计中,大
第二种为对夹管道接头(可用于仪表,放空,导量采用钢衬四氟管道,效果良好。
淋),只需给出DNI、DN2即可,也不需要给供货
商提供制造图纸,见图2。
参考文献
5)钢树四氟管道一般为法兰连接,在配管
SHT3154-200,石油化非金属衬里管道技术规范[S
设中需给出每段衬四氟管的长度。笔者建议衬四
2张德姜.石油化エ装置に艺管道安装设计手册(第二籍)
氟管的长度只给出以下几种定值:50mm、100mm、
管道器材『M].北京,中国石化出版社,2009年9月
150mm(此三种长度的衬四氟管连接形式为对夹)、
(修收稿2041-4-20)