在化工装置工艺管道设计中，需要在满足工艺要求以及确保安全生产的基础上，实现管径的最优化选择以达到经济性。这要求设计人员运用流体力学知识，依据生产装置的各类工艺要求开展设计工作，并且遵循相关介质安全设计的规定。通常，在进行工艺管道设计时，需考虑如下原则：

1、经济管径

管径选择影响装置经济效果，管道投资占装置投资比例较高（约占10%-20%），管径增大使管壁、阀门、管件、保温材料等各方面成本增加，提高流速虽可减小管径但会加大摩擦阻力，增加能量消耗及操作费用，这就需要找最佳结合点确定经济管径。目前普遍按推荐流速范围和管长压力降控制值初步选管径，计算结果较接近经济管径。

2、压力降要求

管道按阀门全开计算压力降，压力降须小于允许值，否则流量无法满足工艺需求。允许压力降小的管道选较低流速，大的可选较高流速；在计算管径时,允许压力降相同, 管径不同的管道应选用不同的流速:小管径选低流速，大管径选高流速；黏度大的流体压力降大选低流速，黏度小的选高流速。

3、工艺控制要求

为实现较好流量控制，调节阀压力降一般占控制系统总压力降30%左右，流量平稳系统可取20%。调节阀压力降过小会使流量控制困难。

4、限制管壁磨损

金属保护膜可耐腐蚀，管内介质流速过高会损坏保护膜致管道冲蚀磨损，缩短使用寿命。腐蚀介质、软金属管道、含磨损性固体颗粒介质、高湍流管道等情况会加快管道的腐蚀速率，应限制流速，建议液体最大流速 2m/s。

5、满足介质安全输送规定

介质流速应符合相应国家标准，工艺工程师需查相关规定或资料确定可靠数据，无数据时可根据已有生产装置核算流速并参考。

例如：氧气流速应符合GB50030—2013《氧气站设计规范》。

氢气流速应符合GB50177—2005《氢气站设计规范》。

6、满足噪声控制要求

管道系统在高流速、节流、气穴、湍流等情况会产生噪声，降低流速可减小噪声，流速增加噪声显著增大，对噪声限制严的管道可扩大管径降低流速，截面与流向急剧变化的管段流速应更低，但是气流输送因颗粒与管壁摩擦增加噪声不受一般流速限制。

7、符合管材标准规格

公制和英制管道外径及壁厚系列不同，先确定管壁厚度再进行核算，常用公称直径管道外径可以参考相关对应表格。

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