纯水系统管道及其设计施工方法技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种纯水系统管道及其设计施工方法，所述纯水系统管道包括若干L型管道；每个L型管道由两个固定支架、若干滑动支架，短边管道、90

【技术实现步骤摘要】
纯水系统管道及其设计施工方法


[0001]本专利技术涉及纯水系统的管道
，尤其涉及一种纯水系统管道及其设计施工方法。

技术介绍

[0002]食品饮料、日用化工、制药等行业的纯水、注射用水(WFI)、工艺加热水、空调热水等的管道系统等，在设计时会包含若干L型管道。例如，某食品厂的90度纯水循环管道原采用法兰连接、无坡度，且全部采用固定支架支撑，在运行时因为热膨胀的缘故，会导致转弯处法兰接口应力过大，出现滴漏，进而导致停机，即使经反复维修仍无法根本解决问题。现有技术中也有采用方形补偿弯管去抵消因热膨胀所产生的应力，但是该方案并不能根本的解决问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种纯水系统管道及其设计施工方法，以解决滴漏问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提出了一种纯水系统管道，包括两个固定支架以及设于两个固定支架之间的L型管道，L型管道由短边管道和长边管道组成，短边管道和长边管道之间通过1个90度弯头连接，短边管道的长度l满足：l≥[0.75E.ΔL(D2+d2)/(D.[σ])]0.5
；其中，E为L型管道的材质的弹性模量，单位为MPa；ΔL为长边管道的受热伸长量，单位为mm；D为L型管道的外径，单位为mm；d为L型管道的内径，单位为mm；[σ]为100
°
C下管道的材质的许用应力，单位为MPa；ΔL=L*ΔT*α；L为长边管道的长度，ΔT=运行时L型管道温度
‑
安装时L型管道温度，单位为
°
C；α为L型管道的材质的线膨胀系数，单位为/
°
C。
[0005]进一步地，短边管道或长边管道设置0.5％坡度，并在其所有的局部低点设置排放阀门。
[0006]进一步地，L型管道采用不锈钢材质。
[0007]进一步地，两个固定支架之间装有若干滑动支架。
[0008]相应地，本专利技术实施例还提供了一种纯水系统管道的设计施工方法，包括：步骤1：确定长边管道上的固定支架的位置，并将该固定支架记为固定支架A，测量固定支架A到弯头中心点的距离；步骤2：根据下式确定短边管道上的固定支架的位置，并将该固定支架记为固定支架B：l≥[0.75E.ΔL(D2+d2)/(D.[σ])]0.5
；其中，l为固定支架B到弯头中心点的长度，E为L型管道的材质的弹性模量，单位为
MPa；ΔL为长边管道的受热伸长量，单位为mm；D为L型管道的外径，单位为mm；d为L型管道的内径，单位为mm；σ为100
°
C下L型管道的材质的许用应力，单位为MPa；ΔL=L*ΔT*α；L为长边管道的长度，ΔT=运行时L型管道温度
‑
安装时L型管道温度，单位为
°
C；α为L型管道的材质的线膨胀系数，单位为/
°
C；步骤3：根据步骤1和步骤2中确定的位置安装固定支架A、固定支架B。
[0009]进一步地，步骤3中，在两个固定支架之间安装若干滑动支架。
[0010]进一步地，步骤3中，短边管道或长边管道设置0.5％坡度，并在其所有的局部低点设置排放阀门。
[0011]本专利技术的有益效果为：本专利技术不改变原有的管道结构，通过设置L型管道短边长度，利用管道自身材质的特点抵消热膨胀所产生的应力，使管道系统具备自然的热膨胀补偿能力，不会因升温膨胀而产生过大的应力致使局部破坏，从根本上解决
技术介绍
中的转弯处法兰接口出现的滴漏问题，进而防止出现停机情况；本专利技术设置坡度及低点排放口，确保纯水系统的管道在需要时能够排净管道内部的全部流体，从而符合洁净管道的GMP标准。
附图说明
[0012]图1是本专利技术实施例的纯水系统管道的结构示意图。
[0013]附图标号说明长边管道1，短边管道2，固定支架3，滑动支架4。
实施方式
[0014]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0015]本专利技术实施例中若有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后
……
）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0016]另外，在本专利技术中若涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
[0017]请参照图1，本专利技术实施例的纯水系统管道包括两个固定支架以及设于两个固定支架之间的L型管道。L型管道由短边管道和长边管道组成，转弯处通过一90度弯头连接，具体实施时，也可采用氩弧焊及卫生接口、阀门，消除内部死角。短边管道和长边管道的材质、口径等规格相同。
[0018]纯水系统管道中会存在若干L型管道，各L型管道均可采用本专利技术的设计。
[0019]短边管道的最小长度值l
min
满足：l
min
=[0.75E.ΔL(D2+d2)/(D.[σ])]0.5
；其中，E为L型管道的材质的弹性模量，单位为MPa；ΔL为长边管道的受热伸长量，单位为mm；D为L型管道的外径，单位为mm；d为L型管道的内径，单位为mm；σ为100
°
C下L型管道的材质的许用应力，单位为MPa；
ΔL=L*ΔT*α；L为长边管道的长度，ΔT=运行时L型管道温度
‑
安装时L型管道温度，单位为
°
C；α为L型管道的材质的线膨胀系数，单位为/
°
C。
[0020]作为一种实施方式，短边管道或长边管道设置0.5％坡度，并在其所有的局部低点设置排放阀门。本专利技术将原有的水平设置的管道部分改为0.5％坡度，使得纯水系统在酸洗钝化及停机产时，可将纯水系统管道内的酸洗液/纯净水完全排净，避免残留酸洗液或残留水导致细菌滋生，符合洁净管道的GMP标准。
[0021]作为一种实施方式，L型管道采用SS316L 不锈钢材质。
[0022]作为一种实施方式，两个固定支架之间装有若干滑动支架。具体实施时，若干滑动支架用于支撑。
[0023]实施例：请参照图1，该L型管道的长边管道L=10800mm；短边管道l=3200mm；各L型管道均可采用本专利技术的设计。
[0024]根据一端固定的杆件在集中力作用下的末端挠度公式，以及管道受弯矩作用时的应力公式，推导出短边管道的固定支架处（最不利点）管道所受最大应力σ
a
的计算公式σ
a
=0.75*E*ΔL*(D2+d2)/(D*l2)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1）其中，σ
a
：短边管道的固定支架处管道受弯矩产生的应力，MPa；E: 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纯水系统管道，包括两个固定支架以及设于两个固定支架之间的L型管道，L型管道由短边管道和长边管道组成，短边管道和长边管道之间通过1个90度弯头连接，其特征在于，短边管道的长度l满足：l≥[0.75E.ΔL(D2+d2)/(D.[σ])]
0.5
；其中，E为L型管道的材质的弹性模量，单位为MPa；ΔL为长边管道的受热伸长量，单位为mm；D为L型管道的外径，单位为mm；d为L型管道的内径，单位为mm；[σ]为100
°
C下管道的材质的许用应力，单位为MPa；ΔL=L*ΔT*α；L为长边管道的长度，ΔT=运行时L型管道温度
‑
安装时L型管道温度，单位为
°
C；α为L型管道的材质的线膨胀系数，单位为/
°
C。2.如权利要求1所述的纯水系统管道，其特征在于，短边管道或长边管道设置0.5％坡度，并在其所有的局部低点设置排放阀门。3.如权利要求1所述的纯水系统管道，其特征在于，L型管道采用不锈钢材质。4.如权利要求1所述的纯水系统管道，其特征在于，两个固定支架之间装有若干滑动支架。5.一种纯水系统管道的设计施工方法，其特征在于，包括：步骤1：确定长边...

【专利技术属性】
技术研发人员：申畅，
申请(专利权)人：申畅，
类型：发明
国别省市：