非金属波纹补偿器安装作用力及控应力分析-新闻中心-河北中浩机械制造有限公司

新闻中心

非金属波纹补偿器安装作用力及控应力分析

非金属波纹补偿器以其结构紧凑、补偿量大、流动阻力小、零泄漏、节约空间等诸多优点在热网中的应用越来越广泛。但它也有不易解决的缺点：例如轴向型波纹补偿器对固定支架产生推力，造成固定支架推力大，在试压过程中极易损坏；许多设计对补偿器的应用经验不足，选材不当，施工人员对补偿器的认识还不够全面，导致施工与运行期间容易出现故障；尚未有正式国家产品验收标准，制造厂家偷工减料，补偿器自身的制造质量差，造成补偿器失效。
1、管线试压对补偿器的影响
管线试压时出现的问题主要有三种类型：由于管系临时支撑不当，或管系固定支架设置不合理，导致支架破坏，波纹管过量变形而失效；由于波纹管设计所考虑的压力或位移安全富余度不够，管线试压时波纹管产生失稳变形失效；补偿器本身质量差。经设计及厂家计算补偿器仍可使用，但其使用寿命会受到影响，因此，对管道进行水压试验及清洗过程一定要对约束装置进行加固，正式投用前必须拆除，不可影响补偿器自由伸缩；厂区西门段分段试压，在选定分段点设临时盲板，盲板作用力没有作用在主固定支架上，而是作用在次固定支架上。按1.5倍试验压力升压时将固定支架拉坏，固定支架管墩被拔起，但非金属补偿器约束装置已加固未受损，轴向型补偿器管路分段打压时，分段点应选择可承受水压试验压力的主固定支架，无法做到这一点时，应对分段点承受盲板作用力的次固定支架进行临时加固，使其能够承受盲板作用力。由于主次固定支架推力相差太大，临时加固的办法很难实施分段，因此打压分段点的位置最好由业主方、设计方、施工单位共同确定，由设计单位负责技术交底，共同考虑水压试验或吹扫方案，业主方根据设计单位意见组织实施。
2、设计选型及供货质量对补偿器的影响
低温热去开元社区段管道共1260m，管沟部分约600m，按照设计文件管沟部分共设置3个填料函式补偿器，规格型号为PN1.6MPa，DN400，设计温度65℃设计压力0.3MPa，两补偿器间距125m。现场监理对到货的补偿器实体进行了100%外观检测，存在问题：1)法兰端面、螺栓孔局部已经生锈；2)补偿器上没有任何铭牌标识；3)无产品合格证，无相关试验报告。对于以上问题，监理要求：安装时对于生锈部分要进行处理，补偿器铭牌标识及相关试验报告监理多次索要未果，鉴于当时现场施工任务较重，工期要求比较紧，因此边施工边催补偿器资料。补偿器安装时保证补偿器与管道同心，经验收合格后，对补偿器的限位螺杆进行调整，设计要求补偿量为146mm。在对管线进行水压试验及冲洗过程中，发现三个补偿器法兰处局部漏水，对法兰进行了紧固处理后不再渗漏(冷态)，投热水试车后出现两个补偿器泄漏，热态紧固无效。对发生泄露的两个补偿器进行了解，发现：1)套筒密封采用的是楔形橡胶圈(耐热温度不明确)；2)密封圈的楔支撑圈焊缝存在缺陷(未焊满)，厂家采用密封膏补其缺陷(材料性能无法确定)致使密封膏与楔形支撑环环脱离，密封不严；3)密封圈已经老化、破损，破损部分多集中在存在缺陷的地方；4)密封圈装配不均，不同轴，部分密封圈被挤压出来。分析泄漏主要原因为设计选型时未考虑该非金属波纹管补偿器的使用温度，且实际回水温度达到85℃超过设计温度；厂家偷工减料、密封圈与非金属波纹补偿器安装不同轴，密封圈的楔支撑圈焊缝未焊满，存在质量问题，因此控制补偿器供货质量，选择争取的补偿器结构及材料尤为重要。
球形伸缩器是利用球形管接头的随机弯转来解决管道的热胀冷缩问题。对于三向位移的蒸汽和热水管道最适宜。工作介质可以由任意一端出入。最大的优点是占地面积小、节省材料、不存在推力;缺点是存在侧向位移、易漏水、漏汽，要求加强维修。球形伸缩器的选用原则是:
(1)球形伸缩器可安装于任何位置，但须便于检修和操作。
(2)安装在垂直管道中，必须把露出部分向下安装，防止积存污物。
(3)球形伸缩器在安装前，须将通道两端封堵，存放在干燥通风的室内。长期保存时，应经常检查，防止锈蚀。安装时须仔细核对器体上的标志，使其符合使用要求。
在外管工程设计中，在处理过热蒸汽管和其它热力管系的时候，所采取的热补偿的措施，包括圆角弯方形补偿器的设置及其它方法，都与目前已经成功运行的情况比较一致。例如根据实际情况，在可能的情况下，采用加设弯头，改变管道走向，改变设备布置或利用对管系制约条件的变化来增加管系的挠度。
非金属补偿器在石油、化工、电力、金属冶炼及某些轻工生产的装置中，管道是重要的工程组成部分之一。而管道支吊架(简称管道支架)又是与管道紧密联系在一起的结构形式。例如在具有50000m长管道的化工装置内，有各种管道支架大约5000个，如此之多的管道支架如果设计不当，会使管道在运行中损坏管道组成件，更严重的是使转动设备受损，或在试运行中-停车。因此保证设计质量、进行管道布置研究、应力分析及支架设计紧密配合，共同解决设计中的应力和热补偿问题是非常重要的。
在算题准备过程中，应力分析及支架设计者应对配管及土建结构的情况详细了解及对整个管道支撑系统进行研究，取得一致意见，确定支架的位置和类型。经过应力分析，如管道不能满足要求，应首先研究支架是否合理，能否通过-性支架进行调整，改善管道各部分的应力分布。如不可能，应增加管道的局部柔性。每次修改需要重新计算，直至通过为止。这种配合工作，是从比较重要、管径大、温度高的管道开始，依此逐步进行。在这个阶段中，支架设计仅仅限于位置和类型的确定。对于管道支架的结构选型，大部分工作应在管道布置校审后进行。但是为了配合关键设备的定货及制造，与设备生根有关的支架需要提前决定结构选型及尺寸。
以上是从事外管工程设计工作几年的一些体会，由于外管工作涉及范围广，介质的情况千差万别，所以在这里只是列举了工程设计中的一些例子，来探讨管道的热补偿和管系应力分析，着重介绍了目前通用的典型管道应力分析方法和管道热补偿措施，文中所谈到的工程有的已经投入正常运行，有的正在建设之中。
河北中浩机械制造有限公司(http://www.btzhonghao.com)金属波纹软管，非金属补偿器，圆形非金属补偿器，非金属补偿器设计精心、制造优良、安全达标、服务至诚、用户满意是我们的经营理念，信守合同提供优质价廉的产品是我们的经营策略。

04-28 - 阅读:14 次 - 返回列表