航空工業(yè)工程項(xiàng)目壓縮空氣管道設(shè)計(jì)要點(diǎn)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(xiàng)目敷設(shè)時(shí)需要注意的問(wèn)題，為設(shè)計(jì)者從安全設(shè)計(jì)，氣體品質(zhì)，降低能耗等幾個(gè)壓縮空氣設(shè)計(jì)關(guān)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(dòng)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(shè)計(jì)施工運(yùn)行中需要考慮安全因素；壓縮空氣也是整個(gè)廠區(qū)的耗能大戶(hù)，其管道的設(shè)計(jì)合理對(duì)節(jié)約能源也有著重大意義；現(xiàn)代航空工業(yè)對(duì)壓縮空氣品質(zhì)要求越來(lái)越高，除了空壓機(jī)、過(guò)濾器、干燥器等壓縮空氣源頭對(duì)品質(zhì)有決定意義外，其輸配管道的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)，及管道的布置

2、方式等是壓縮空氣管道設(shè)計(jì)時(shí)最需注意的幾個(gè)方面，本文就以上內(nèi)容展開(kāi)論述。2. 管材在航空工業(yè)工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，很多設(shè)計(jì)者主要關(guān)注空壓機(jī)、過(guò)濾器、干燥機(jī)等壓縮空氣源頭對(duì)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(jié)果就是源頭空氣品質(zhì)處理的再好，經(jīng)過(guò)沿程管路的污染，末端空氣品質(zhì)仍然不達(dá)標(biāo)。壓縮空氣管材選取是否得當(dāng)，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(yīng)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(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，品質(zhì)規(guī)格多，但一般強(qiáng)度低于無(wú)縫鋼管，承壓較低，壓力過(guò)大的時(shí)候會(huì)通過(guò)焊接最為薄弱的地方逐漸侵蝕，長(zhǎng)期破壞焊管分子結(jié)構(gòu)，造成漏氣；焊縫則容易在高壓

3、高速氣流的長(zhǎng)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(zhǎng)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(chǎng)合使用。不銹鋼按組織結(jié)構(gòu)，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(jī)械性能和耐腐蝕性能，是不銹鋼中最重要的一類(lèi)鋼。不 Cr2O3為主的薄膜，這個(gè)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(duì)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(gè)牌號(hào)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(huì)遭到破壞。同時(shí)不銹鋼的耐蝕性也是相對(duì)的，到目前為止，沒(méi)有一種不銹鋼在所有的環(huán)境中都是絕對(duì)不腐蝕的。銅管抗腐蝕性能低于不銹鋼管，銅管在和水長(zhǎng)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(duì)細(xì)菌也有抑制作用，施工安裝方便，在醫(yī)用衛(wèi)生行業(yè)應(yīng)用較多，有醫(yī)用氣 ：21) 無(wú)干燥凈化要求的壓縮空氣管道可采用碳鋼管。對(duì)于近年來(lái)出現(xiàn)的 PVC 塑料管、鋁塑管、不銹鋼復(fù)合管等新材料，由于尚無(wú)完整的施工驗(yàn)收規(guī)范與其配套，使用尚不成熟。1 1.0P3 3.0P10 10.0P35.0當(dāng)輸送流體的能力一

5、定時(shí)，管徑大小直接影響經(jīng)濟(jì)效果。管徑小，介質(zhì)流速高，管路壓力降大，增加流體輸送設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用； 反之，增大管徑，動(dòng)力運(yùn)行費(fèi)用減少，但是管路建造費(fèi)用增加。因此，為求得其矛盾的統(tǒng)一，設(shè)計(jì)上必須選擇合理的管徑。管計(jì)算。經(jīng)濟(jì)流速、管徑、壓力降這三者之間是密切相關(guān)的，它們之間的選擇與確定應(yīng)該根據(jù)介質(zhì)性質(zhì)、操作情況、建設(shè)投資和操作費(fèi)用、項(xiàng)目建設(shè)要求等情況具體確定。經(jīng)濟(jì)管徑采用經(jīng)濟(jì)流速確定，主管一般壓縮空氣流速取經(jīng)濟(jì)流速8 12 m/s。當(dāng)與空壓站距離近的時(shí)，設(shè)計(jì)流速可以適當(dāng)放大，管徑可以適當(dāng)縮小以降低初投資。當(dāng)距離空壓站遠(yuǎn)的時(shí)候相反，為了減小末端的壓降，可以適當(dāng)減小流速，增加管徑。下表2 為國(guó)際上使用的壓

6、縮空氣流速，表 3 為國(guó)內(nèi)推薦的壓縮空氣流速，可供設(shè)計(jì)者參考。壓力（MPa） 流速 m/s816101583 16201015壓縮空氣管道初期投入運(yùn)行過(guò)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(huì)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(cè)試等用氣設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量，為了不影響末端設(shè)備的安全使用，及時(shí)恰當(dāng)?shù)姆潘苡斜匾嚎s空氣站設(shè)計(jì)規(guī)范明確規(guī)定“設(shè)有坡度的管道其坡度不宜小于 0.002空工業(yè)工程設(shè)計(jì)中，一般設(shè)計(jì)時(shí)管道都有坡度，但在很多情況下，不論是在室外廠區(qū)動(dòng)力管道，還是室內(nèi)車(chē)間動(dòng)力管道，往往留給管道敷設(shè)的空間很小，而且在此空間內(nèi)

7、有時(shí)還有許多其他管道如冷熱水管道、風(fēng)管、水管、電纜管等，那么留給動(dòng)力管道的空間就更加有限了，很多情況下需要和別的專(zhuān)業(yè)管道共支架敷設(shè)。這時(shí)如果設(shè)計(jì)時(shí)只考慮有坡度時(shí)的放水，而沒(méi)考慮現(xiàn)場(chǎng)施工的難度，結(jié)果就是現(xiàn)場(chǎng)很多情況都沒(méi)按圖施工，沒(méi)達(dá)到設(shè)計(jì)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(guò)干燥處理的壓縮空氣其壓力露點(diǎn)溫度比環(huán)境溫度低，在管道中不會(huì)有水分析出，對(duì)以上共支架壓縮空氣管道，宜采用無(wú)坡度安裝。但具體設(shè)計(jì)時(shí)，還需考慮：（2）為提高放水效率的集水器；但當(dāng)管路采用環(huán)狀布置時(shí)3掃不徹底、效果差的問(wèn)題。如何防止吹掃效果差、品質(zhì)不達(dá)標(biāo)，這是壓縮空氣管道環(huán)狀無(wú)坡度敷設(shè)所要注意的問(wèn)題。要防止放水后吹

8、掃效果差，措施是在環(huán)狀布置的轉(zhuǎn)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(diǎn)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(guò)程應(yīng)注意的主要幾個(gè)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(kuò)建。壓縮空氣主管路應(yīng)量避免出現(xiàn)急轉(zhuǎn)彎道內(nèi)角小于 90主管路的分支時(shí)，應(yīng)采用“鵝頸”狀連接方式，以免主管路中的冷凝物直接進(jìn)入到支管道中。在分支管路末端低處安裝一個(gè)排污口，以便不定時(shí)對(duì)管路中的污物進(jìn)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(mén) 4，常開(kāi)的閥門(mén)盡量選擇閘閥等局部阻力小的閥門(mén)，彎

9、頭盡量選擇彎曲半徑大的機(jī)制彎頭。（5）如果廠房面積很大，管路很長(zhǎng)，閥門(mén)彎頭多，尤其又是三班制的企業(yè)，在中班和深夜班次，用戶(hù)負(fù)荷大大減少時(shí)，管網(wǎng)壓降也相應(yīng)減小，如果采用樹(shù)枝狀風(fēng)管，不僅壓降大，而且漏泄量也大。此時(shí)可以改為輻射狀管網(wǎng),，在空壓機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置分氣缸，這樣就可以根據(jù)用戶(hù)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(chē)間的漏泄量，又可經(jīng)濟(jì)合理地調(diào)節(jié)空壓機(jī)運(yùn)行工況。（6）應(yīng)盡量避免高壓壓縮空氣降壓使用，選用相應(yīng)壓力的管網(wǎng)供氣是比較經(jīng)濟(jì)合理的，對(duì)于瞬時(shí)用氣量大，平均用氣量小的設(shè)備，為了降低整個(gè)管網(wǎng)的投資、減少泄露以及瞬時(shí)不影響別的用氣點(diǎn)壓力，建議盡量采用臨近放置氣罐的方式。本文通過(guò)對(duì)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(shè)計(jì)的討論，能夠更