常用的管道補償器包括天然補償器、π型補償器、填料補償器、波形補償器和球形補償器。這五種常用的管道補償器,包括自然補償器,嚴格控制長(cháng)臂長(cháng)度和支吊架位置,預拉伸或預壓縮量必須根據工作條件確定;填料補償器,確保中心線(xiàn)不偏離管道中心線(xiàn),插管和套擋板之間的剩余收縮,控制兩個(gè)球之間的間距是關(guān)鍵。此外,支吊架作為補償器的重要輔助部件,其安裝質(zhì)量不容忽視。
在石化管道裝置中,每隔一定距離設置熱膨脹補償裝置,減少和釋放管道熱膨脹產(chǎn)生的應力,確保管道在熱狀態(tài)下穩定安全工作。補償器和支吊架的安裝應嚴格按照施工規程進(jìn)行,安裝不當往往使補償器失去應有的作用,給管道運行帶來(lái)安全風(fēng)險。
補償器安裝說(shuō)明:
常用的補償形式有自然補償器、π補償器、填料補償器、波形補償器、球形補償器五類(lèi)。
1.安裝自然補償器。
自然補償器按形狀分為L(cháng)型補償器、Z型補償器和空間立體彎曲補償器。管道上有一個(gè)90°-135°的彎頭叫做L型補償器,管道上有兩個(gè)反向90°的彎頭叫做Z型補償器。自然補償器是利用熱管的自然彎曲來(lái)消除管道進(jìn)入熱介質(zhì)引起的膨脹和膨脹。它由管道中的彎頭或彎頭組成,不僅結構簡(jiǎn)單,生產(chǎn)安裝方便,而且安全可靠。設計師會(huì )優(yōu)先考慮選擇這種自然補償器。自然補償器安裝最簡(jiǎn)單,但占用空間大,有一定的局限性。
一般來(lái)說(shuō),L型補償器的長(cháng)臂長(cháng)度不宜過(guò)大,一般為20~25m。否則,短臂的側向運動(dòng)會(huì )過(guò)大,失去作用;Z型補償器的有效長(cháng)度L(L=L1+L2)一般控制在40-50m范圍內。
L型補償器和Z型補償器的生產(chǎn)和安裝應嚴格按照施工圖進(jìn)行,長(cháng)短臂和支吊架不得隨意更換,以免補償器失去應有的功能。
空間立體彎曲補償器可視為L(cháng)補償器和Z補償器的空間立體組合,生產(chǎn)安裝要求與L補償器和Z補償器大致相同。
安裝2.π型補償器。
熱管網(wǎng)一般采用π型補償器,具有工作可靠、耐用、補償能力強、現場(chǎng)生產(chǎn)方便、占地面積大等優(yōu)點(diǎn)。π型補償器廣泛應用于碳鋼管、不銹鋼管、有色金屬管、塑料管和聚氯乙烯管。
π型補償器由4個(gè)90°彎管段組成。根據國家采暖通風(fēng)標準圖集中規定,常用的有4種。根據彎管和立管的長(cháng)度和尺寸,對π型補償器的規格、尺寸和補償性能有嚴格的規定。
π型補償器最好用無(wú)縫鋼管彎曲,尺寸較大的也可以用2-3根管道焊接。四個(gè)彎頭的角度必須為90°,并要求在平面內。平面扭曲偏差不得大于3mm/m,垂直長(cháng)臂的長(cháng)度偏差不得大于±10mm,手臂長(cháng)度必須一致,水平臂的長(cháng)度偏差應小于±20mm。
π型補償器受熱膨脹變形,補償器水平臂變形較大,垂直臂中部變形較小。因此,無(wú)論用多根管道煨補償器,水平臂上都不應設置焊縫,焊縫應設置在垂直臂中部。
安裝π型補償器前,必須對補償器進(jìn)行預拉伸或預壓縮。輸送熱介質(zhì)的管道應冷拉,輸送冷介質(zhì)的管道應冷壓。當設計溫度小于25℃時(shí),預拉伸或預壓縮量為0.5▲L,其中▲L為設計補償量;當設計溫度等于20-400℃時(shí),為0.7▲L;當設計溫度大于400℃時(shí),為1.0▲L。充分利用π型補償器的設計補償能力。
補償器預拉伸或預壓縮應在兩個(gè)固定支架之間的管道安裝并與固定支架連接牢固后進(jìn)行。預拉伸或預壓縮焊接接頭的位置應大于2m,補償器臂應同時(shí)拉伸或壓縮。
經(jīng)檢驗合格后,可安裝制造的π形補償器。預拉伸或預壓縮值必須符合設計文件的規定,允許偏差為±10mm
π型補償器通常是水平安裝的,只有在空間狹小,不能水平安裝時(shí),才允許垂直安裝。水平安裝時(shí),平行臂應與管道坡度相同,兩個(gè)垂直臂應平行水平。垂直安裝時(shí),應根據不同介質(zhì)設置排氣或疏水裝置。
安裝π形補償器時(shí),應提升三個(gè)以上應力點(diǎn),支撐兩個(gè)垂直臂,并與補償器一起固定支撐結構,防止變形。當補償器與兩個(gè)固定支架之間的管道組焊接時(shí),支撐結構可從補償器中拆除。
當一組多個(gè)π補償器套裝時(shí),這些補償器不能進(jìn)行預拉伸,而是最終將補償器與管道一起拉伸。拉伸補償器的接口位置通常標記在施工圖上。施工圖未標記的,接口位置應遠離π補償器,不得使用靠近補償器的接口作為拉伸接口。
固定支吊點(diǎn)與補償器之間的接口應先焊接牢固,將π型補償器中心線(xiàn)向固定支吊架方向偏移1/4的膨脹量,然后調整接口間隙,用厚度等于拉伸量的塊墊在接口間隙內,管道上的所有固定支吊點(diǎn)應擰緊。并確保接口間隙符合焊接工藝要求后,焊接接口焊道。
3.安裝填料式補償器。
填料補償器通過(guò)填料函密封,通過(guò)插管和套筒的相對運行來(lái)補償管道的伸縮量,也稱(chēng)為套筒補償器。鑄鐵和鑄鋼也有兩種形式。鑄鐵填料補償器的工作壓力不超過(guò)1.3MPa,鑄鋼填料補償器的工作壓力不超過(guò)1.3MPa,鑄鋼填料補償器的工作壓力可達1.6MPa,其優(yōu)點(diǎn)是補償量大,最大伸縮量可達400mm;安裝簡(jiǎn)單,占地面積小,缺點(diǎn)是軸向力大,需要經(jīng)常維護和更換填料。易泄漏,填料補償器常用于空間狹小,不能安裝大直徑熱管。
填料式補償器應根據設計文件規定的安裝長(cháng)度和溫度變化留有剩余的收縮余量,剩余收縮余量的允許偏差為±5mm。剩余收縮可按公式S=So(T1-To)/(T2-To),其中S-插管與套筒擋圈之間安裝剩余收縮/mm,So-補償器最大行程/mm;To-室外最低設計溫度/℃;T1-補償器安裝時(shí)的溫度/℃;T2-介質(zhì)的最高設計溫度/℃。
填料補償器在安裝過(guò)程中也可以不計算。當兩個(gè)固定支架之間的管段長(cháng)度為100m時(shí),填料補償器的剩余收縮量為30mm,在-5℃-20℃時(shí),剩余收縮量為50mm,>20℃時(shí)剩余收縮量為60mm。當兩個(gè)固定支架之間的管段長(cháng)度為75m時(shí),填料補償器的剩余收縮量為30mm,剩余收縮量為40mm,>20℃時(shí)剩余收縮量為50mm。
填充填料盒時(shí),應將填料石棉繩涂抹在石墨粉上,逐圈包裝,逐圈壓緊,各圈接口錯開(kāi),石棉繩厚度不小于補償器插管與套筒之間的間隙。
填料補償器應嚴格沿管道中心線(xiàn)安裝,不得偏離。否則,當管道投入運行時(shí),補償器的插管和套筒可能會(huì )發(fā)生咬傷事故。在填料補償器附近的兩側,至少應有一個(gè)導向支架,以確保補償器在管道管道中心,自由收縮。
單向填料補償器應安裝在固定支架附近,套筒外殼的一端面向管道固定支架,伸縮端與熱膨脹管連接。為保證管道與補償器同心,補償器伸縮端設置1-2個(gè)導向支架。
雙向填料補償器應安裝在兩個(gè)固定支架的中間,兩側應設置1-2個(gè)導向支架。
填料補償器插管應安裝在介質(zhì)的流入端,摩擦部分應涂油,非摩擦部分應涂防銹漆。