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6.5 管道与吊架


6.5.1 冷库制冷系统管道的设计,应根据其工作压力、工作温度、输送制冷剂的特性等工艺条件,并结合周围的环境和各种荷载条件进行。
6.5.2 冷库制冷系统管道的设计压力应根据其采用的制冷剂及其工作状况按表6.5.2确定。
表6.5.2  冷库制冷系统管道设计压力选择表(MPa)
表6.5.2  冷库制冷系统管道设计压力选择表(MPa)
注:1 高压侧:指自制冷压缩机排气口经冷凝器、贮液器到节流装置的入口这一段制冷管道。
       2 低压侧:指自系统节流装置出口。经蒸发器到制冷压缩机吸入口这一段制冷管道,双极压缩制冷装置的中间冷却器的中压部分亦属于低压侧。
6.5.3 冷库制冷系统管道的设计温度,可根据表6.5.3分别按高、低压侧设计温度选取。
表6.5.3  冷库制冷系统管道的设计温度选择表(℃)
表6.5.3  冷库制冷系统管道的设计温度选择表(℃)
6.5.4 冷库制冷系统低压侧管道的最低工作温度,可依据冷库不同冷间冷加工工艺的不同,按表6.5.4所示确定其管道最低工作温度。
表6.5.4  冷库不同冷间制冷系统(低压侧)管道的最低工作温度
表6.5.4  冷库不同冷间制冷系统(低压侧)管道的最低工作温度
6.5.5 当冷库制冷系统管道按本标准第6.5.2条~第6.5.4条的技术条件进行设计时,对无缝管管道材料的选用应符合表6.5.5的规定。
表6.5.5  冷库制冷系统高压侧及低压侧管道材料选用表
表6.5.5  冷库制冷系统高压侧及低压侧管道材料选用表
6.5.6 制冷管道管径的选择应按其允许压力降和允许制冷剂的流速综合考虑确定。制冷回气管允许的压力降相当于制冷剂饱和温度降低1℃;而制冷排气管允许的压力降,则相当于制冷剂饱和温度升高0.5℃。
6.5.7 制冷管道的布置应符合下列要求:
      1 低压侧制冷管道的直线段超过100m,高压侧制冷管道直线段超过50m,应设置一处管道补偿装置,并应在管道的适当位置,设置导向支架和滑动支、吊架。
      2 制冷管道穿过建筑物的墙体(除防火墙外)、楼板、屋面时,应加套管,套管与管道间的空隙应密封但制冷压缩机的排气管道与套管间的间隙不应密封。低压侧管道套管的直径应大于管道隔热层的外径,并不得影响管道的热位移。套管应超出墙面、楼板、屋面50mm。管道穿过屋面时应设防雨罩。
      3 热气融霜用的热气管,应从制冷压缩机排气管除油装置以后引出,并应在其起端装设截止阀和压力表,热气融霜压力不得超过0.8MPa(表压)。
      4 在设计制冷系统管道时,应考虑能从任何一个设备中将制冷剂抽走。
      5 制冷系统管道的布置,对其供液管应避免形成气袋,回气管应避免形成液囊。
      6 当水平布置的制冷系统的回气管外径大于108mm时,其变径元件应先用偏心异径管接头,并应保证管道底部平齐。
      7 制冷系统管道的走向及坡度,对使用氨制冷剂的制冷系统,应方便制冷剂与冷冻油分离;对使用氢氟烃及其混合物为制冷剂的制冷系统,应方便系统的回油。
      8 对于跨越厂区道路的管道,在其跨越段上不得装设阀门、金属波纹管补偿器和法兰、螺纹接头等管道组成件,其路面以上距管道的净空高度不应小于4.5m。
6.5.8 制冷管道所用的弯头、异径管接头、三通、管帽等管件应采用工厂制作件,其设计条件应与其连接管道的设计条件相同,其壁厚也应与其连接的管道相同。热变加工的弯头,其最小弯曲半径应为管子外径的3.5倍,冷弯加工的弯头,其最小弯曲半径应为管子外径的4倍。
6.5.9 制冷系统中所用的阀门、仪表及测控元件都应选用与其使用的制冷剂相适应的专用元器件。
6.5.10 与制冷管道直接接触的支吊架零部件,其材料应按管道设计温度选用。
6.5.11 水平制冷管道支吊架的最大间距,应依据制冷管道强度和刚度的计算结果确定,并取两者中的较小值作为其支吊架的间距。
6.5.12 当按刚度条件计算管道允许跨距时,由管道自重产生的弯曲挠度不应超过管道跨距的0.0025。

条文说明

    本节是本次规范修订的重点,在修订过程中,我们参照了国家质量监督检验检疫总局颁发的TSG特种设备安全技术规范《压力容器压力管道设计许可规则》TSGR 1001,同时在具体条文的描述中,一方面加强了同现行国家标准《工业金属管道设计规范》GB 50316和《压力管道规范》GB/T 20801.1~GB/T 20801.6的协调,另一方面在总结了我国食品冷藏行业50年以来在负温下长期使用国产优质碳素钢无缝钢管的实践经验,突出了食品冷藏行业中制冷压力管道的特点,有的还经过应力分析验算,做到符合国情、安全可靠、节约资源。
6.5.2 由于目前国内冷库制冷系统绝大部分采用蒸汽压缩式制冷系统,结合国内冷库制冷系统实际工作状况,考虑到极端最不利的情况,本条提出了冷库制冷系统管道当处于冷凝压力状态下和处于蒸发压力状态下,采用不同制冷剂时的设计压力值。
6.5.3 本条就冷库制冷系统管道,规定了处于冷凝压力状态下和处于蒸发压力状态下的不同制冷剂管道的设计温度。
6.5.4 本条结合目前国内冷库贮存不同食品时,食品冷加工工艺的要求不同,从而使冷间的空气温度不同,但从总体上按照实际操作中可能遇到的最苛刻的压力和温度组合工况的温度,可归并为三种最低工作温度,这就从标准化的角度,将冷库制冷系统管道的最低工作温度加以明确(不管使用何种制冷剂)。
6.5.5 冷库制冷系统低压侧管道依据第6.5.2~6.5.4条的技术条件进行设计,但在制冷系统实际常年运行时处于低温低应力状况,故可按本条表6.5.5中所示的管材材质选用,而这些管材在我们冷库制冷系统中应用已经接受了考验,证明是安全可靠的。
6.5.6 本条是对冷库制冷系统管道管径选择应遵守的原则。
6.5.7 本条是对冷库制冷管道的布置原则提出的具体要求,而这些原则又是多年冷库设计建造经验的总结。
6.5.8 本条对制冷管道的弯管(弯头)的设计条件作出了明确规定,弯管在压力管道中是受力最为薄弱的地方,也是易形成应力集中的地方,为了减缓弯管所承受的应力,减小制冷剂在其流动的阻力损失,因此对弯管的最小弯曲半径作出了规定,目前这类弯曲半径的弯管,在有执照的压力管道元件生产厂家是可以事先订制的。
6.5.9 由于制冷剂的特性,不同种类的制冷剂与金属材料的相容性是不同的,如氨对铜就有腐蚀性,因此制冷系统中所选用的阀门、仪表及测控元件都应选用同系统中使用的制冷剂相容的专用元器件。
6.5.10 本条是制冷管道支吊架零部件制造材料选定应遵循的原则。
6.5.11 本条是确定水平制冷管道支吊架最大间距的原则。
6.5.12 本条的规定一方面是为了制冷管道运行的安全,另一方面也保证了制冷剂在系统中循环工作的顺畅,不产生积液。

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