儀表引壓管與工藝管道或設(shè)備相通,與介質(zhì)直接接觸,是儀表安裝中使用最多、工況復(fù)雜、技術(shù)要求很高、設(shè)計方案比較復(fù)雜的一種管道。高壓加氫裝置具有臨氫、高壓、高溫、高H2S腐蝕的特點,其儀表引壓管規(guī)格、材質(zhì)及安裝方式的選擇對于儀表及裝置的長周期安全運行尤其重要。
由于儀表引壓管直接接觸工藝介質(zhì),應(yīng)選用流體輸送用的無縫鋼管,應(yīng)按被測介質(zhì)的化學(xué)和物理性質(zhì)、溫度、壓力和所處外界環(huán)境等因素綜合考慮材質(zhì)的選擇,且不應(yīng)低于所在的工藝管道材質(zhì)。高壓加氫工藝過程中,具有高H2S特性,對 于含H2S的介質(zhì),引壓管材料應(yīng)選擇耐H2S腐蝕材質(zhì),滿足NACE MR 0103的要求。儀表引壓管材質(zhì)一般為316不銹鋼,當(dāng)操作溫度高于290℃且含氫氣、H2S濃度較高的場合,引壓管材質(zhì)首選321不銹鋼,321不銹鋼是Nr-Cr-Mo型奧氏體不銹鋼,其性能與316不銹鋼非常相似,但是由于加入了金屬鈦,使其具有了更好的耐晶界腐蝕性及高溫強(qiáng)度,可適用于649℃的含氫、H2S濃度較高的高溫高壓場合。
無縫鋼管分為Tube和Pipe系列管。Tube管規(guī)格用外徑和壁厚值區(qū)分,Pipe管用壁厚代碼和公稱通徑區(qū)分。一般場合,儀表引壓管管徑小, 外徑通常采用14mm或更小規(guī)格;管閥件之間采用卡套連接,或螺紋、焊接連接,注重外徑的精確度,以保證管閥件各部分密切配合,防漏耐壓,因此,儀表引壓管通常采用Tube系列管。高壓加氫場合,因為壓力高,引壓管不僅要求耐內(nèi)在工藝高壓,還要求耐外在機(jī)械力,所以要求引壓管管徑不能過小,要適當(dāng)增大;管徑增大后不再適合卡套連接,也不再注重外徑的精確度。此時采用Tube管已經(jīng)沒有明顯優(yōu)勢,而Pipe管同樣具有耐壓性能好、抗彎折、耐拉裂的特點,而且與工藝管線規(guī)格一致,減少了材料品種,工程性及通用性強(qiáng),因此在高壓加氫場合儀表引壓管建議采用DN20的Pipe管。
采用Pipe管,高壓加氫場合儀表引壓管的管閥件之間不應(yīng)再采用卡套方式連接,采用焊接方式連接。焊接連接分為對焊和承插焊。相比承插焊連接,管閥件之間對焊連接方式可直接焊接,焊口少,對焊的焊縫強(qiáng)度、受力狀況等優(yōu)于承插焊。但是,如果引壓管管徑小,壁厚小,對焊連接不便時宜采用承插焊。
根據(jù)以上儀表引壓管選擇原則,同時為減少安裝材料品種、規(guī)格,在高壓加氫裝置設(shè)計過程中,當(dāng)管道壓力等級不大于Class600時,儀表引壓管線建議統(tǒng)一采用14mm×2Tube316不銹鋼 無縫鋼管,連接方式為承插焊;管道壓力等級不小于Class900時,從減少儀表管閥件規(guī)格角度考慮,儀表引壓管線建議統(tǒng)一采用DN20XXSPipe321不銹鋼無縫鋼管,連接方式為對焊。