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管道安装:补偿器的安装

发布时间:2020-10-27 20:53

  管道安装:补偿器的安装_交通运输_工程科技_专业资料。补偿器的安装 管道安装 补偿器又称为伸缩器或伸缩节、 膨胀节, 主要用于补偿管道受温度变化而产生 的热胀冷缩。如果温度变化时管道不能完全自由地膨胀或收缩,管道中将产生 热应力。在管道设计中必须考虑这种

  补偿器的安装 管道安装 补偿器又称为伸缩器或伸缩节、 膨胀节, 主要用于补偿管道受温度变化而产生 的热胀冷缩。如果温度变化时管道不能完全自由地膨胀或收缩,管道中将产生 热应力。在管道设计中必须考虑这种应力, 否则它可能导致管道的破裂, 影响正 常生产的进行。作为管道工程的一个重要组成部分,补偿器在保证管道长期正 常运行方面发挥着重要的作用。 主讲人:吴璇璇 1、概述 ? 补偿器又称为伸缩器或伸缩节、 膨胀节, 主要用 于补偿管道受温度变化而产生的热胀冷缩。如果 温度变化时管道不能完全自由地膨胀或收缩,管道 中将产生热应力。 ? 在管道设计中必须考虑这种应力, 否则它可能导致 管道的破裂, 影响正常生产的进行。作为管道工程 的一个重要组成部分,补偿器在保证管道长期正常 运行方面发挥着重要的作用。 1、概述 ? 管道补偿器的种类主要有弯管式膨胀接头、波纹管式膨胀接头、填料函 式膨胀接头、整体式膨胀接头四种。 管道补偿器作用: ? 1.补偿吸收管道轴向、横向、角向热变形。 ? 2. 波纹补偿器伸缩量,方便阀门管道的安装与拆卸。 ? 3.吸收设备振动,减少设备振动对管道的影响。 ? 4.吸收地震、地陷对管道的变形量。 主要技术参数和设计制造标准 主要技术参数:压力、温度、补偿量、刚度、使用寿命、工作介质、连接形 式。目前国家认可并执行的标准有美国膨胀节制造商协会 EJMA 标准,国家 标准 GB/T 12777-1999《金属波纹管膨胀节通用技术条件》。 1、概述 ? 弯管式膨胀接头 ? 弯管式膨胀接头是一种最简单的补偿形式,利用管子本身的弯曲,使管子的 挠性增加,以补偿管路的应力。它可以由管子弯制而成。根据它的制造方法 可分为光滑式,如图1-34 (a)、(b)、(c);折皱式,如图1-34(d);波纹式, 如图1-34(e)。 图中前四种主要用于线膨胀的补偿, 第五种可用于角补偿。(a)、(b)型多 用于高温高压蒸汽管路中(一般温度t 400℃,压力p3MPa); (c)型用 于变形较小的管路中;(d)型应用于 介于上述两者间的蒸汽管路中(温度 t400℃,压力p3MPa);(e) 型可以作为角补偿的形式使用。 ? 波纹管式膨胀接头 ? 波纹管式膨胀接头按材料分有不锈钢、紫铜和橡胶三种。 ? 图所示的为不锈钢波纹管式膨胀接头的形状和结构。一般由 波纹管,法兰、导管和定位螺杆等组成。它在管路中可起到 位移补偿和吸收振动的作用。 膨胀接头的定位螺杆为保证其在运输 和安装过程中不产生变形之用。用定 位螺杆固定的波纹管为自由状态或已 根据用户要求进行预变形。管路安装 完毕后才能用拧松螺母的方法拆除定 位螺杆(绝对不能使用气割方法), 恢复其伸缩性能。 ? 单式轴向型波纹管 ? 由一个波纹管及结构件组成,主要用于吸收轴向位移而不能承 受压力推力的波纹波偿器。 ? 如图 所示: 这种形式补偿器也可以用于吸收在管段上的三 种基本位移,即轴向、径向和角向位移,但主 要是轴向位移。 单式铰链型波纹补偿器 ? 由一个波纹管及销轴、铰链板和立板等结构件组成,只能吸 收一个平面内的角位移并能承受波纹管压力推力的补偿器。 如图 所示: 铰链型波纹补偿器只能以两个或三个组合在 一起使用才能恰当的发挥作用。 单式铰链型波纹补偿器 ? 单式万向铰链型波纹补偿器 ? 由一个波纹管及销轴、铰链板、万向环和立板等结构件组 成,能吸收任一平面内的角位移并能承受波纹管压力推力 的波纹补偿器。如图所示: 万向铰链型波纹补偿器 ? 复式自由型波纹补偿器 ? 由端管和中间管所连接的两个波纹管及结构件组成,主要用于 吸收轴向与横向组合位移而不能承受波纹管压力推力的补偿器, 这种补偿器也能吸收角位移。如图所示: 复式拉杆型波纹补偿器 由端管和中间管所连接的两 个波纹管及拉杆、端板和球面 与锥面垫圈等结构件组成,能 吸收任一平面内的横向位移并 能承受波纹管压力推力的膨胀 节。如图所示: ? 不锈钢膨胀接头内部导管的作用是减少液体的阻力。因而 安装时必须注意液体的流动方向,导管与波纹管焊接的一 端为流体进口。如果内部无导管,则不必考虑安装方向, 但这种无导管的膨胀接头,因流动阻力大,使用得较少。 ? 不锈钢膨胀接头具有壁薄、刚度小、结构紧凑、重量轻、 不需检修的特点。补偿量与波数成正比,一般在10mm至 40mm之间。但在安装中若因设置位置与安装不当,或支 架设置不当,都将影响其正常工作,甚至很快地被破坏。 关于支架的设置要求将在下一节中叙述。 ? 不锈钢膨胀接头一般适用于公称压力≤16MPa的排气管、 蒸汽管、惰性气体管等。 ? 填料函式膨胀接头 ? 填料函式膨胀接头主要由本体1、填料座2、填料3、双头螺柱4、 压盖5、螺母6和伸缩筒7组成,如图1-36所示。伸缩筒7可以在 本体内沿轴向移动,起到补偿作用。为了使伸缩筒7移动时保持 密性,在伸缩筒7与本体1之间设有填料函,由填料座和填料组成, 填料依靠压盖、螺栓和螺母来压紧。 填料函式膨胀接头的本体可以是焊 接件,也可以是铸件。这种形式接头 的特点是构造紧凑,具有相当大的补 偿能力,伸缩筒的伸缩量为+40mm, -100mm;通径可达到450mm或更大。 适用于工作压力低于1.6MPa,温度 t≤205℃的蒸汽管路,也可以用于海 水、淡水和油类管路。广泛用于油船 的货油管系。 ? 整体式膨胀接头 ? 图2.4.4所示的整体式膨胀接头其标准号为CBM1129-82, 适用于温度不高于80 ℃的船舶舱底、压载、海水、消防、 甲板冲洗和油类驳运等管路。它由本体(套管)、法兰、螺 栓、制动螺钉、橡胶圈等组成。本体和法兰的材料为20#钢; 螺栓材料为35#钢;制动螺钉的材料为2Cr13; 橡胶圈的材 料:介质为油类用丁腈橡胶Ⅰ-2,介质为水用氯丁橡胶Ⅲ-2。 标准号为GB/T12465-1996的管路松 套伸缩接头,也属于整体式膨胀接头。 它有三种不同的形式,螺母式、压盖式 和法兰式。其中压盖式与CBM1129标 准相似,其它两种形式见图1-38所示。 ? 本标准的适用范围较广,适用于输送海水、淡水、饮用水、污 水、原油、 图1-38 管路松套伸缩接头 螺母式伸缩接头 法兰式伸缩接头 ? 燃油、滑油、空气、煤气、温度低于230℃的蒸汽和颗粒状介 质等管路的连接。其公称通径最大可达4000mm,详细资料见 表1-17。 图2.4.5 管路松套伸缩接头 螺母式伸缩接头的伸缩量一般为60mm;短型的压盖式伸缩接 头的伸缩量:当DN≤250时为30mm,当300 ≤DN≤700时为 50mm,当800 ≤DN≤2400时为90mm;长型压盖式伸缩接头 的伸缩量为上述伸缩量加60mm,但最大通径可达3200mm; 法兰式伸缩接头的伸缩量:当DN≤250时为50mm,当300 ≤DN≤700时为65mm,当800 ≤DN≤2400时为130mm, DN≥2600时,为140mm。 型 式 螺母式伸缩接头 压盖式伸缩接头 公称压力(MPa) 0.25~6.4 0.25~0.6 0.25~1.0 0.25~1.6 0.25 法兰式伸缩接头 0.6 1.0 公称通径(mm) 10~50 65~3200 65~3000 65~1200 65~4000 65~3600 65~3000 补偿器的安装 补偿器的选择 1.管道受热伸长量的计算 (1)管道受热伸长量的计算公式 (2)有关数据取值的说明 1)当管道敷设在地下或室内时,t1取0℃;当管道架空敷设时,t1取 采暖室外计算温度。 2)管材线。 第五节 管材及补偿器的选择 表2-13 常见管道材料的线的取值:①热力管道按设计介质的最高温度;②煤 气管道如用蒸汽吹扫时:取80~120℃;③氧气、乙炔、压缩空气管 道取30~40℃。 2.补偿器的选用 第五节 2.补偿器的选用 (1)自然补偿器 管材及补偿器的选择 利用管道系统设置的弯管作补偿能力,主要有L形 和Z形,但自然补偿器受弯管角度和管道臂长度的限制。 (2)人工补偿器 人工补偿器是用来专门设置消除管道热膨胀伸长量 的管件,主要有方形补偿器、波形补偿器、填料式补偿器和球形补偿 器等。 1)方形补偿器:其在热力管网中被广泛采用,只有在受条件限制不便 采用时,才考虑使用其他形式的补偿器。 第五节 管材及补偿器的选择 2)波形补偿器:其适用于管径大于150mm以上及压力低于0.6MPa的管 道系统上,一般波节以3~4个为宜。 3)填料式补偿器:其一般用于管径大于100mm、工作压力小于1.3MPa (铸铁制)及1.6MPa(钢制)的管道上。 4)球形补偿器:利用球形管的随机弯转来解决管道的热补偿能力问题, 一般用于三向多的蒸汽和热水管道系统中。 ? 整体式膨胀接头的安装方法如下: ? ⑴ 装配时先将二个法兰及橡胶圈分别套在两根管子的端部,然 后分别将两根管子的端部插入膨胀节的本体内,并把橡胶圈安 放在预定位置,最后用螺栓、螺母将二个法兰拧紧。 ? ⑵ 管路安装后,两根管子的端部间应留有一定的距离L,具体 尺寸可根据使用时管子的伸缩量来决定,无特殊要求时,一般 取伸缩量的二分之一。 ? ⑶ 为防止管子从接头中脱离的现象发生,膨胀接头的两端附近 应设置固定支架。产生管子从接头中脱离现象的原因主要有二 个:一是管子的自重,在接头部位产生下垂;二是因管路内腔 压力造成管路向两侧推出。 3 、安装工艺及验收: ① 安装时检查补偿器的型号规格与设计是否一 致,产品表面应无碰伤,压坑,严重锈蚀等 安装工艺 影响质量的缺陷。 ② 补偿器安装前需进行预拉伸,拉伸量为额定 补偿长度,如厂家出厂已进行预拉伸,可省 去该工序。 ③ 整个装配及安装过程中,应防止硬物碰撞波 纹管,严禁在其上引弧或搭接地线。 当焊接或切割作业时,要防止焊接飞溅物损伤波纹管。 ④ 与补偿器两端相焊接的管段必须进行坡口处理,焊后 按要求进行水压试验。 ⑤ 波纹补偿器应靠近一个固定支架安装,波纹管的拉杆 在安装完毕后卸下。 ⑥ 补偿器的保温防水的结构可与管道相同,但对伸缩段 不可产生约束力。建议 采用柔性或软性保温材料。 常见安装、运行、检测、维护 问题罗列及分析 一、安装存在的问题 ① 焊接或法兰连接施工不到位,连接部位渗水,压力试验不合格。 ② 补偿器安装后,波纹伸缩管部分有明显变形。 ③ 补偿器就近的支架未按设计要求施工;补偿器两端管道中心线 不同心。 二、运行存在的问题 ① 波纹补偿器漏水。 ② 波纹补偿器在管道充水,加压运行后变形。 三、检测、维护 ① 熟悉系统中补偿器的安装位置,在系统 初运行中,密切关注补偿器与管道连接 部位及波纹伸缩段是否有异常情况。 ② 清理补偿器外表面,刷防腐漆,防止锈 蚀现象。

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