为保证管道系统设计的性能可靠及安全,通过分析国内外有关标准,综合总结了管道布置设计中三种类别直管段的区别和不同要求：稳流段长度最为复杂,涉及性能和安全,确定可按相应标准或孔板流量计要求;支吊架跨距最好按具体支撑及荷载条件计算;焊缝间距长度尽量满足施工规范,视情况可让步。

第 4卷第 2期 9 21 0 2年 4月

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管道设计中的直管段要求 陈韧 (液化空气 (杭州 )有限公司，杭州 3 11) 112

摘要：为保证管道系统设计的性能可靠及安全，通过分析国内外有关标准，综合总结了管道布置设计中 三种类别直管段的区别和不同要求：稳流段长度最为复杂，涉及性能和安全，确定可按相应标准或孔板流量计要求；支吊架跨距最好按具体支撑及荷载条件计算；焊缝间距长度尽量满足施工规范，视情况可 让步。 关键词：管道直管段；稳流段；支吊架间距；焊缝间距 中图分类号：T 5 .;T 2 Q0 02 H 13文献标识码：A文章编号：1 0— 2 12 1 )2 0 5— 4 0 9 3 8 (0 20— 0 9 0

管道设计中的有许多直管段要求或长度间距要

考虑湍流工况。

求，它们大致可分为三类。第一类是稳流段，是为了避免紊流及压力波动，满足系统性能或安全上的要求；涉及流体的压力，流速及阻力，是流体力学的范 畴。第二类是支吊架间距，即支架之间最大允许直管

段，为的是满足强度和刚度要求，它还包括柔性分析结果要求的直管长度，是固体力学的范畴。第三类为 焊缝间距，即焊缝与焊缝或与其他构件的最小直管段要求，是为避免热影响区对施工检验上的影响，属焊接冶金学的范畴。三类直管段要求，均为可靠性及安 图1没考虑直管段时膨胀节内导筒损坏例子

例二：很多氧气调节阀后管道的燃爆可能与阀 后的直管段长度不够有关。节流阀后管道流体由于节

全性问题，各有特点，各个标准规范要求也不尽相同， 下面分别论述。

流阀瓣的扰动及压力变化而处于高速紊流漩涡状态， 这种不稳定流存在于阀后一定长度范围内。在这长度

1稳流段 工业系统管道流体流动要求阻力小，流速稳定， 最佳的流动状态是层流，一般流动形态为湍流过渡区，但实际运行工况总是受到扰动元件的干扰而处于脉动或漩涡流状态，导致系统压力损失及性能变差， 甚至引起损坏及安全问题。 实际工作中有许多这样的例子。

范围内，虽然平均截面流速不大，但局部流速可能很 高，

氧气绝热流动压差产生的最大流速见图 2,可见

微小的压力变化，可产生较大的流速变化。氧气管道设计需严格控制流速，因此节流阀后要有八倍管径直

管段稳流，并且有防护墙保护人身安全，或应采用铜 合金 (铝铜合金除外 )镍基合金材质管道。含 为保证性能和安全，一方面设备机器本身带有 稳流装置，如压缩机的进出口导流导叶装置，板翅式

例一：介质流速较高时，为防止共振失稳，波 纹管膨胀节需加内导流筒。紊流时，特别是当距膨

换热器的导流片，节流阀后的多孔孔板，流量计前的整直器等；另一方面，设备机器前后管道设计时要求有一定长度的直管段。设计中可参照执行的标准规范，综合归纳如表 1。 收稿日期：2 1-41;修回日期：2 1—20 0 10 .9 0 20—9

胀节上游方向 1倍管子直径范围内存在阀门、三通、 O 弯头等扰动元件可能发生湍流时，应考虑将流速提高 到平均截面计算流速的四倍以上用于有关厚度的计

算。有很多膨胀节的失效与内导流筒厚度不够，即设计时没有考虑或没有设置进口直管段长度有关。以下就是这些情况的一个损坏例子 (图 1,流速没有见 )

作者简介：陈韧 (9 0,浙江杭州人， 16—)男，法液空集团国际专家。 主要从事标准、设计安全及工厂设计。