重介选煤厂生产管道的工艺设计

交流园地刘辉:重介选煤厂生产管道的工艺设计重介选煤厂生产管道的工艺设计刘辉(天地科技股份有限公司唐山分公司,河北唐山063012摘要:随着采煤机械化程度提高及煤层开采深度增加,原煤煤质逐渐变差,可选性多为难选煤,因此重介选煤厂越来越多,生产管道在重介选煤厂中起着相当重要作用。研究了生产管道在设计中需要注意的问题:设计应索要的原始资料,管径及管道壁厚的确定,管材、管件、阀门的选型,管道布置原则,管道的总平面设计和管道的拆分设计的经验总结。同时提出便于管道安装与维护而进行的各项优化设计以及在安装与维护过程中的注意问题。总结了重介选煤厂生产管道工艺设计的注意事项,为重介选煤厂在管道设计时提供参考,同时给出重介选煤厂管道安装及维护过程中的注意环节。关键词:重介;选煤厂;管道;设计;布置;维护中图分类号:TD94文献标识码:A文章编号:1006－6772(201302－0117－03ProductionpipelinesdesignindensemediumcoalpreparationplantLIUHui(TangshanBranch,TiandiScienceandTechnologyCo．,Ltd．,Tangshan063012,ChinaAbstract:Therawcoalqualitybecomesworseandworseduetothehighminingmechanizationandgreatminingdepth．Mostofthecoalaredifficulttoprepare,sothemainpreparationplantsaredensemediumones．Theproperdesignofproductionpipelinesisessentialforthestableoperationofcoalpreparationplant．Determinethepipelinediameterandthickness,selectthepipefittingandvalves,routethepipesaccordingtotheactualsituation．Introducetheexperienceofpipelinelayoutdesignanddisconnectingdesign．Foreaseofitsinstallationandmaintenance,opti-mizethedesign．Atlast,putforwardsomenotesonpipelineinstallationandmaintenancefordensemediumcoalpreparationplants．Keywords:densemedium;coalpreparationplant;pipeline;design;layout;maintenance收稿日期:2013－02－19责任编辑:孙淑君作者简介:刘辉(1978—,女,河北定州人,工程师,研究方向为矿物加工。E-mail:huiliu99@163.com引用格式:刘辉.重介选煤厂生产管道的工艺设计[J].洁净煤技术,2013,19(2:117-119.0引言随着采煤机械化程度大幅提高以及煤层开采深度的增加,原煤煤质逐渐变差,原煤的可选性降低,甚至出现了不少极难选煤。重介质选煤是目前分选精度最高的选煤方法,对于难选煤、极难选煤分选效果良好[1]。选煤厂的物料多采用管道运输,管路出现问题后将直接制约正常的选煤生产[2]。确保选煤厂运转期间管道的畅通,是重介选煤厂正常生产的重要因素,生产管道是选煤厂中的重要组成部分[3],本文综合阐述了重介选煤厂的管道选择及维护。1生产管道设计需要的资料选煤厂管道设计之前需要以下资料:1工艺资料:包括工艺流程图、设备联系图、车间工艺布置图,其中车间工艺布置图包括,各层设备的平面布置图以及详细的剖面图。2厂房土建施工图资料:施工图应包括建筑图及结构图,建筑施工图中应包括各设备、非标溜槽预留孔、电缆预留孔以及给排水管道预留开孔的详细委托图,防止在管道设计时与以上预留孔洞相互影响。结构施工图包括厂房梁、柱的布置,防治管道碰梁撞柱。7《洁净煤技术》2013年第19卷第2期3与管道有关的设备安装总图以及非标制作图。4电气车间电缆布置图。5自动化仪表的安装要求:仪表需要设计管道旁路的时候,在管道布置时应考虑,特别是在耐磨管道上应预留接口[4]。2生产管道设计的具体内容2．1管径及管道壁厚的确定2．1．1管径的确定管径的选取主要取决于流量及流速[3],常用的管径计算方式为D=πV式中,D为管道直径,m;Q为流量,m3/s;V为流速,m/s,一般流速小于3m/s,气体流速小于100m/s。2．1．2管壁厚的确定重介选煤厂管道管壁的厚度,应考虑工作环境的特殊性以及厂家提供的资料,凭经验值确定。无缝钢管和焊接钢管根据标准选取,一般管径大于200mm时,壁厚宜选用7mm或大于7mm的管道。管径小于200mm时,宜选用47mm的管道。压滤机入料管道,因其压力较高,为了确保安全运行、延长管道的使用寿命,应选取7mm以上壁厚管。而对于耐磨管,壁厚宜选用10mm或10mm以上规格管道。2．2管材、管件及阀门的选择2．2．1管材选择在选煤厂中,如果频繁地进行管道的维修与更换,既增加了工人的劳动强度,也加大了生产成本[5]。在重介选煤过程中,管路磨损相当严重,尤其是弯管部分的耐磨特性在一定程度上影响着重介选煤工艺的可靠性和安全性,关系到选煤厂的社会经济效益[6]。因此管材的选择应充分考虑管道内介质属性、压力以及管道的使用寿命等,根据实际生产经验及厂家提供的相关数据综合考虑。对于重介选煤厂来说,介质通常采用磁铁矿粉,它对管道的磨损非常大,因而选煤厂中的介质管道都宜采用耐磨管道;而对于一般的用泵输送的煤泥水管道,特别是压力较高的煤泥水管道,包括压滤机泵上料管等,其最高压力可达到1.6MPa,采用无缝钢管即可满足要求;对于自流的煤泥水管道,包括去浓缩机的所有煤泥水管,采用螺旋焊接钢管就能满足使用要求。将全厂管道的管材分为三类,即耐磨管、无缝钢管、焊接钢管,其中,耐磨管的耐磨材料根据实际工况选用不同的耐磨材料复合制作[7]。既能满足选煤厂正常生产要求,也能适当减少业主方的经济投资。2．2．2管件选择管件主要包括法兰盘、弯头、异径管、三通等。法兰盘用于管道与设备、管道与管件的连接,生产管道的法兰间距,应满足安装检修拆卸方便的要求,一般可按管径的大小确定,管径小于200mm时,法兰盘最大间距为8m;管径大于200mm时,法兰间距以912m为宜。实际安装时,法兰盘数量的确定既要考虑维修方便,也要考虑投资成本。异径管主要用于管道变径、泵的进出口变径等。异径管和三通弯头可以现场制作,而耐磨异径管和三通等因现场切割与焊接困难,需要厂家按图施工准确制作。2．2．3阀门选择重介选煤厂管道中常用的阀门根据驱动方式的不同主要分为电液动阀门和手动阀门,而电液动阀门和手动阀门根据其耐磨性又分为耐磨阀门和一般阀门。选煤厂中平板闸阀的磨损比较严重[8],因此阀门应根据工艺要求、使用寿命及生产操作要求进行选择,做到检修及操作方便。根据现场实际操作经验,开关频繁的阀门尽可能选用电液动阀门,并且纳入集中控制,有利于生产操作,实现生产自动化。2．2．4管道布置1管道布置原则①各种管道的合理布置应满足工艺流程的需要,同时确保工艺设备的安装、操作、改造以及维修各方面要求。②尽可能靠近厂房梁和柱,最好在柱子的一边,这样既可以为设备的检修提供场地空间,也可以保证厂房宽敞明亮。管道在满足工艺要求的情况下,按直线布置,这样既缩短了管道的长度,节省了弯头,也利于介质的流动,减少损失。③在厂房内布置有变电所、配电室、集控室的时候,管道应避开,不应穿过类似的危险场所。④管道与电缆桥架交错时,管道应设在电缆下方。2管道总平面设计管道布置的第一步应先综合考虑选煤厂总平面的布置,保证工艺的完整性、操作的可行性和生811交流园地刘辉:重介选煤厂生产管道的工艺设计产工艺调整的灵活性,且各层平面的工艺管道要做到畅通、紧凑。管路平面布置图是该层楼面以上和上层楼面以下所有管路和设备的俯视图,主要是对各系统的管路进行平面定位设计[9]。总平面应做到布局合理,切合实际,管道流畅,不拥挤[10]。3管道拆分设计在管道总平面布置完善后,为了给施工单位施工时提供便利,选煤厂每根管道要单独拆分出来,绘制详细的平面、剖面图,图中管道要标明详细的坡度、管件组成与名称。需要特别注意的是:①为了检修方便,在泵的进料、出料的管道上应设置软连接。②同一根管道给2台或者2台以上的设备供料时,在设备的入口处应连接电液动阀门,这样既可以保证设备入料的均匀,又可以在其中某台设备出现故障时,不必全厂停产,在系统允许的情况下维持其它设备正常运转[11]。③在空间允许的情况下,尽可能采用较大的管道坡度,尤其是介质管道,如果管道坡度不够时,极容易造成管路堵塞。④在全厂管道绘制完成后,要根据管道总平面布置图中的交叉管道进行检查,做到管道相互不影响。3管道安装1管道的安装施工是根据管道施工总平面图、每根管道的拆分详图进行的。负责安装施工的技术人员应先对管道施工图进行整体审图,做到对全厂管道的充分认识,包括管道规格、材质,管道的走向,管道与设备的联系,管道的坡度等。使得管道安装满足工艺要求、安装准确、不反复施工。2选煤厂现场安装时,往往进行交叉施工,即设备和管道安装同时进行,对于坡度要求严格的管道,优先进行安装,以确保其满足工艺的要求。3管道现场安装时,往往出现图纸与现场实际不符合的地方,这就需要现场技术人员与管道设计人员进行沟通,在确保工艺指标的前提下,现场敲定设计更改方案的可行性,确保施工工期正常进行[12]。4管道维护1为了防止管道和管件的锈蚀,管道在安装完毕后,应刷樟丹1遍,油漆2遍。同时为了选煤厂日常生产管理与维修辨认的方便,管道上都需要涂不同颜色的油漆。2在移交甲方之前,必须对压力管道进行水压实验和严密性实验,以检验管道的安装质量是否达到生产要求。5结语生产管道的工艺设计是选煤厂设计中的重要组成部分,在选煤厂中占有十分重要的地位。管道布置的合适与否,对选煤厂能否正常生产和工艺系统的灵活性影响很大[13],工艺管道设计的合理性和准确性直接关系到选煤厂工艺管道安装调试、工艺指标和洗水闭路循环的实现[14]。管道敷设要做到技术经济合理,有效性和美观性的统一[15]。从设计时的资料分析,到管道布置以及管道、管件、阀门的选型都是其设计过程中的重要环节,做到管道总平面设计和管道拆分设计的有效统一是重要保障。合理设计可简化安装及维护过程中的工作量,同时正确的安装及维护可确保管道长期稳定运行。参考文献:[1]赵伟,杨丽,周磊,等．降低重介分选系统介质消耗的实践与探讨[J]．煤炭加工与综合利用,2012(3:32－35．[2]李杰伟．选煤厂漏水钢管道的修复补焊[J]．洁净煤技术,2010,16(4:91－92．[3]张同军．全重介选煤厂管道抗磨损技术研究[J]．洁净煤技术,2011,17(3:16－25．[4]董永杰．浅谈选煤厂工艺管道的设计[J]．选煤技术,2007(8:124－125．[5]康素芬