天然气管道设计安全流速

Question

如题所述

Answer 1

若要较准确的计算，需要较多的相关知识和参数，较繁杂。一般只是粗略估算，有一些经验参数或简易公式。
对于中低压天然气管道，其压力P在如下范围：0.01MPa＜P≤0.4MPa，流速一般可取8~25m/s，大口径的主管、干管，一般流速可取得大些，支管、小管流速取小些。像你这DN300的管一般不要超过20m/s（一般取十几米/秒为宜），其允许最大单位小时流量值为：π*0.09*20*3600/4=5089m3/h。若取25m3/h，则为6361m3/h。流速太大了就不安全了，噪声也会太大。
但你要下结论恐怕还要注意如下问题：
1、测量出来的流量值是标况下的标准立方米/小时，即Nm3/h，还是工况下的流量值，即m3/h？因为标况下的流量6000Nm3/h折换为0.2MPa（绝压约0.3MPa）工况下的流量值，是远小于6000m3/h的，因而工况相应的流速也会降低很多，因此会是合乎要求的。此处不予计算啦。
2、某管段的流量（流速）与管道的总阻力损有关（当然含管内径的因数），因此起码始末两端的压力差要足够克服它，这就是需要一定压力（确切讲是具有压力差）才能满足要求。一般管道总阻力损（或者允许压力损）可以粗略计算出来，此处从略。
介质压力与流量不是简单的关系，常见问压力多少对应流量多少，难以回答，因为这需要知道较多参数才能粗略回答。试想，压力很大，但阀门关闭了，流量几乎为0。因此，流量不仅取决于压力（确切讲应是压差），还取决于管道的总压损和阀门等阻力损，即取决于直管段摩擦阻力损、管件阻力损、静压差，还取决于阀门的阻力损（与阀的流通能力、开度等有关）。
3、压力有关的安全问题。上面讲了要达到一定流量（流速），需要一定的压力（压力差)。只要能够满足最大流量要求（考虑一定的余量，比如1.15~1.2），压力不要设计得太高。但是反过来讲，只要选择管道、管件、阀门等时注意选择相应的足够耐压等级的设备、材料，安装时按规范执行，那这就也不是问题了。