管道管徑的計(jì)算 管內(nèi)流速的選擇

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1、關(guān)于平臺(tái)工藝管路設(shè)計(jì)關(guān)于平臺(tái)工藝管路設(shè)計(jì)（三）本節(jié)主題：1.管道管徑的計(jì)算2.管內(nèi)流速的選擇1.概述管徑的計(jì)算在很多資料中都有敘述，一般過程是這樣的：首先根據(jù)工藝條件明確:管內(nèi)介質(zhì)和流量，選擇合適的介質(zhì)流速，然后就可以計(jì)算管徑了。管徑計(jì)算公式很簡(jiǎn)單，其核心問題是正確選擇管內(nèi)流速以及壓降的計(jì)算，還有管徑選擇的經(jīng)濟(jì)性分析。本節(jié)我們只介紹管徑的計(jì)算和流速的選擇，對(duì)于管道摩阻將專題做介紹。本節(jié)的目標(biāo)是能夠根據(jù)項(xiàng)目的不同需求選擇合理的管徑。2.管道管徑的計(jì)算計(jì)算公式：d=式2.1其中：d——管子內(nèi)徑m;Q——流量m3/s;V——流速m/s;根據(jù)式2.1,只要確定其中的兩個(gè)參數(shù)，就能推導(dǎo)出第三

2、個(gè)變量。3．管內(nèi)流速的選擇流速的選擇要考慮管材質(zhì)、流體性質(zhì)、系統(tǒng)使用壽命、使用頻率。對(duì)于海洋平臺(tái)上的管路流速，管子流速一般在1～5m/s之間，如果流速小于1m/s,液體中的砂或其他固體可能沉積下來。若大于5m/s,會(huì)對(duì)一些部位如控制閥，管件等產(chǎn)生噴射沖刷。在此流速范圍內(nèi)，一般摩阻很小。下面分為液、氣、油氣混輸三種情況介紹：3．1液體（1）對(duì)于銅鎳合金管推薦流速≤2”1.6m/s4”<2.2m/s6”<2.5m/s≥8”<3.0m/s（2）碳鋼管內(nèi)液體推薦流速和壓降液體流速m/s壓降<2"3"~10"10"~20"105Pa/100m烴類（正常粘度）　　　　泵進(jìn)口（重力流）0.45~

3、0.760.6~1.20.9~1.80.07~0.2泵出口（壓力流）1.2~2.11.5~3.02.4~4.60.2~0.9(max)排放管0.9~1.20.9~1.5　　水　　　　泵進(jìn)口0.3~0.90.6~1.20.9~1.8　泵出口1.2~2.71.5~3.62.4~4.2<0.45排放管0.9~1.20.9~1.5　　8關(guān)于平臺(tái)工藝管路設(shè)計(jì)3．2氣體可參見下圖選擇3．3油氣混輸油氣兩相流在管內(nèi)的流動(dòng)特點(diǎn)不同于單相流，其情況較為復(fù)雜。具有流體流態(tài)不穩(wěn)定、流型變化多、管路中常有氣液滑脫和積液現(xiàn)象等特點(diǎn)。一般油氣混輸管路管內(nèi)流速介于最小流速和沖蝕流速之間。（1）最小流速如果可能，

4、氣液兩相流管路中的最小流速應(yīng)該是大約3m/s,這樣可以減少分離設(shè)備中的段塞流，這樣對(duì)于有標(biāo)高變化的長(zhǎng)管路尤其重要。（2）沖蝕流速當(dāng)超過沖蝕速度時(shí)，由于流體對(duì)管壁的撞擊而產(chǎn)生沖蝕，其結(jié)果是對(duì)彎頭和三通等會(huì)造成損害。由于流體中含砂等固體，是沖蝕問題變得更加復(fù)雜。為了減少流體的沖蝕作用，就要限定流體在管內(nèi)的流速，依照APIRP14E標(biāo)準(zhǔn)，用下面經(jīng)驗(yàn)公式可計(jì)算氣液兩相流的沖蝕流速：Vc=C(ρm)-0.5式3.1其中：Vc——沖蝕流速m/s;C——經(jīng)驗(yàn)常數(shù)152（用于間斷作業(yè)）；122（由于連續(xù)作業(yè)）ρm——在操作情況下氣液混合物密度kg/m3;注意：如果流體中有固體（砂），則流速應(yīng)該相應(yīng)

5、減少。(本節(jié)結(jié)束，未完待續(xù))整理日期：August16,2002Changshilong8