蒸汽是重要的工藝熱源和動力源,其管道系統設計復雜。關鍵挑戰:高溫高壓(飽和蒸汽或過熱蒸汽);冷凝水產生(沿程熱損失導致);水錘風險(高速冷凝水被蒸汽推動撞擊管壁/閥門)。系統組成:蒸汽主管(鍋爐至車間)、支管(至設備)、疏水系統(關鍵!)。設計要點:管道布置:足夠的坡度(流向坡度≥0.5%),在低點、上升管底部、閥門/設備前設疏水點。疏水閥:選型正確(浮球式、熱動力式、倒吊桶式),及時排出冷凝水防止水錘和降低效率。管道補償:熱膨脹明顯,必須設計自然補償(L/Z/U型彎)或安裝膨脹節。材質:碳鋼(WPB)用于大部分飽和蒸汽;合金鋼(如P11, P22)用于高溫過熱蒸汽。保溫:高效保溫減少冷凝水和熱損失。啟動暖管:緩慢開啟閥門,充分疏水,防止熱沖擊和水錘。蒸汽品質(干燥度、雜質)對系統和設備壽命影響重大。定期巡檢整個氣路系統,檢查氣管有無老化、龜裂、變硬、變脆跡象。江蘇進口氣管配件

合理的支撐系統是工業氣管長期安全運行的基石,其作用:承受管道自重、介質重量、保溫層重量;約束熱位移引起的力和力矩;抵抗風載、地震、振動、水錘等動態載荷;防止管道過度下垂、彎曲、扭曲或振動。類型多樣:剛性吊架/支架(限制所有方向位移);滑動支架(允許軸向位移);滾動支架(低摩擦);彈簧支吊架(提供彈性支撐,允許垂直位移);恒力支吊架(近似恒定的支撐力,用于大位移場合);限位支架/止推支架(抵抗側向力或軸向推力)。管道應力分析(CAESAR II, AutoPIPE等軟件)是設計關鍵環節,通過計算機模擬計算管道在重力、壓力、熱膨脹、外部載荷、支撐反力、法蘭載荷等綜合作用下的應力水平、位移量、設備接口載荷。目標是:確保管道應力(持續應力、偶然應力)低于許用值;控制設備(泵、壓縮機、容器)接管口的載荷在制造商允許范圍內;優化支撐布置;驗證柔性設計(自然補償或膨脹節)的有效性,防止疲勞失效或泄漏。河南工程氣管廠家現貨自動化生產線上的機械臂、裝配工位廣泛應用氣管傳遞動力。

工業氣管運行中會積累污垢(水垢、銹蝕產物、油污、聚合物、生物粘泥、催化劑粉末),導致流量下降、能耗增加、腐蝕加劇、產品污染。清洗方法:機械清洗:清管器(PIG):利用流體推動橡膠/聚氨酯球或帶刷頭/磁鐵的智能PIG通過管道,刮除硬垢,適用于長直管。高壓水射流:靈活高效(壓力可達2000bar以上),清掉各類污垢,需回收廢水。鉆桿/軟軸清洗:用于小口徑或堵塞嚴重管道。化學清洗:循環清洗:泵入化學清洗劑(酸、堿、溶劑、表面活性劑、螯合劑)循環浸泡溶解污垢。浸泡清洗:靜態浸泡。關鍵:清洗劑選擇(匹配污垢成分和管道材質)、濃度溫度控制、緩蝕劑應用、廢液處理、清洗后徹底中和沖洗鈍化(金屬管)。在線清洗(CIP):制藥、食品行業管道無需拆卸,通過循環清洗液自動完成。清洗方案制定需評估污垢性質、管道狀況、系統兼容性。
工業氣管必須與輸送介質的物理化學性質完美兼容。純凈度要求:半導體、生物制藥的超高純管路需采用電拋光不銹鋼(EP管)、PVDF或PFA,內壁粗糙度極低(Ra<0.5μm),特殊清洗和安裝(潔凈室環境),防止顆粒和離子污染。磨損性介質(漿料、催化劑顆粒、粉煤灰):需高耐磨材料(如陶瓷內襯復合管、高鉻鑄鐵管、超高分子量聚乙烯UHMWPE管)、增大管徑降低流速、減少彎頭或使用長半徑彎頭。粘稠介質(重油、瀝青、聚合物熔體):需保溫伴熱維持流動性,選用平滑內壁管材,設計足夠管徑和泵送壓力。毒性/危險性介質(H?S、Cl?、 物、易燃易爆氣體):必須采用無縫管、全焊透連接、更高級別密封、泄漏檢測系統、雙壁管或安全防護套,并嚴格遵循相關安全規范(如API, ASME B31.3 Process Piping)。食品級/衛生級要求:材質需符合FDA/EC1935標準(如不銹鋼316L、特定塑料),內表面光滑易清潔,無死角連接(衛生卡箍、自動焊),可在線清洗(CIP)/在線滅菌(SIP)。建立氣管的使用、檢查和更換記錄,便于追蹤管理。

用于海上油氣輸送、注水、臍帶纜的海底管道面臨極端環境:高壓(水深+介質壓力);腐蝕(海水、微生物、H?S/CO?);復雜載荷(波浪、海流、地震、船錨/漁網拖拽);安裝難度大;維修成本極高。結構多樣:單層管(+防腐涂層+混凝土配重層,用于淺水);雙/三層管:內管(耐蝕合金或碳鋼+緩蝕劑)承擔壓力,外管(碳鋼)提供機械保護,中間層保溫(PP/PU泡沫)防止水合物/蠟沉積;柔性管(非粘結多層復合結構:金屬層+聚合物層),抗彎性能好,安裝便捷。材料:高級碳錳鋼(API 5L X65/X70)、耐蝕合金襯里(CRA)、雙相不銹鋼。腐蝕防護:普遍防腐涂層(FBE, 3LPE)+ 犧牲陽極(鋁基)或外加電流陰極保護(ICCP)。安裝:鋪管船法(S-lay, J-lay, Reel-lay)、拖管法。監測:智能清管器(PIG)檢測腐蝕變形、光纖傳感監測應變/溫度。設計壽命通常要求25年以上,是海洋工程技術的集大成者。PU氣管柔韌性好、耐磨、耐油、重量輕,非常常用。黑龍江工程氣管性能
常見的氣管材料包括聚氨酯(PU)、尼龍(PA)、聚氯乙烯(PVC)、橡膠(如EPDM)和特氟龍(PTFE)。江蘇進口氣管配件
應力腐蝕開裂(SCC)是工業氣管至危險的失效模式之一:在特定腐蝕介質和拉伸應力(殘余應力、工作應力)共同作用下,材料發生脆性裂紋擴展,常無明顯預兆。典型組合:碳鋼/低合金鋼:苛性堿溶液(堿脆,NaOH濃度>5%,>50°C);硝酸鹽溶液(硝脆);液氨(需含氧或特定雜質)。奧氏體不銹鋼:含氯離子溶液(Cl?SCC,尤其>60°C,Cl?濃度>10ppm,存在氧或氧化劑);熱濃堿液;連多硫酸(停工期間形成)。銅合金:氨環境。預防措施:選材:避開敏感材料-介質組合(如高溫Cl?環境用雙相鋼、鎳基合金);降低應力:優化設計減少應力集中,進行焊后熱處理(PWHT)消除殘余應力;控制環境:脫除有害物質(如Cl?、O?)、添加緩蝕劑、控制溫度/濃度在安全范圍;表面處理:噴丸引入壓應力;檢測:針對高風險區域進行定期無損檢測(UT, EC, RT)。江蘇進口氣管配件