波紋管補(bǔ)償器蒸汽管道上的應(yīng)用

文章來源：http://www.2zdgf.cn 發(fā)布時(shí)間：2020-06-23 瀏覽次數(shù)：53

為了防止蒸汽管道升溫時(shí)，由于熱伸長或溫度應(yīng)力而引起管道變形或破壞，需要根據(jù)蒸汽管道的熱伸長量及應(yīng)力計(jì)算，設(shè)置適應(yīng)管道溫度變形的補(bǔ)償器，用于吸收管道的熱伸長，從而減小管壁的應(yīng)力。蒸汽管道的敷設(shè)方式分為架空敷設(shè)、地溝敷設(shè)和直埋敷設(shè)，目前鋼廠內(nèi)蒸汽管道多采用架空敷設(shè)。補(bǔ)償方式盡量采用自然補(bǔ)償，即充分利用管道本身的柔性來補(bǔ)償管道的熱膨脹，但當(dāng)自然補(bǔ)償不能滿足要求時(shí)，必須增設(shè)補(bǔ)償器。

常用的補(bǔ)償器有方形補(bǔ)償器、波紋管補(bǔ)償器、球形補(bǔ)償器和填料試補(bǔ)償器等。自然補(bǔ)償是利用管路幾何形狀所具有的彈性來吸收熱變形，其缺點(diǎn)是管道變形時(shí)會(huì)產(chǎn)生橫向位移。方形補(bǔ)償器由管子彎制或由彎頭組焊而成，利用剛性較小的回折管撓性變形來補(bǔ)償管道的熱膨脹，雖在制造和維修方面方便，但由于管道彎頭數(shù)量的增多，會(huì)加大蒸汽管道的壓降，介質(zhì)流動(dòng)阻力大、熱損失大且占地面積大。套筒補(bǔ)償器用于蒸汽管道時(shí)，占地小，介質(zhì)流動(dòng)阻力小，但其維修工作量大。

波紋補(bǔ)償器是用單層或多層薄壁金屬管制成的具有軸向波紋的管狀補(bǔ)償設(shè)備。工作時(shí)，它利用波紋變形吸收管道的熱伸長來進(jìn)行管道的熱補(bǔ)償。蒸汽管道上使用的波紋管，多用不銹鋼制造。波紋補(bǔ)償器按波紋形狀主要分為“u”形和“Q”形兩種；按補(bǔ)償方式分為軸向、橫向和鉸接等形式。在采用波紋管補(bǔ)償器用于蒸汽管道時(shí)，管道只發(fā)生軸向變形；其結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，補(bǔ)償器本身有較高的壓力承受能力和耐腐蝕能力，介質(zhì)流動(dòng)阻力小且不用專門維修嘲。

某鋼廠蒸汽管道全部為架空敷設(shè)，管線長約1000m，管徑DN500(529x7)，設(shè)計(jì)溫度260℃，設(shè)計(jì)壓力l.3MPa，管道安裝溫度10℃?，F(xiàn)結(jié)合本次工程設(shè)計(jì)談?wù)務(wù)羝艿兰芸辗笤O(shè)波紋補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

為了保證蒸汽管道的穩(wěn)定性，在蒸汽管道上設(shè)置若干固定點(diǎn)，將管道分為若干補(bǔ)償管段，分別進(jìn)行熱補(bǔ)償，從而保證各個(gè)補(bǔ)償器的正常工作。

蒸汽管道固定支架的間距必須滿足以下幾個(gè)條件：管段的熱伸長量不得超過補(bǔ)償器所允許的最大補(bǔ)償量；管段因熱膨脹和其他作用而產(chǎn)生的推力，不得超過固定支架所能承受的允許推力；不應(yīng)使管道產(chǎn)生縱向彎曲。根據(jù)以上條件并結(jié)合已投產(chǎn)工程的設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，本工程蒸汽管道固定支架最大間距取100m。

固定支架的作用在于限制和控制管道位移量，通過補(bǔ)償器來吸收熱補(bǔ)償。蒸汽管道使用外壓軸向型補(bǔ)償器時(shí)，應(yīng)計(jì)算固定支架所受推力的作用，考慮推力大小是否在支架承受范圍內(nèi)。

為使外壓軸向型補(bǔ)償器嚴(yán)格地按管線熱脹或冷縮，補(bǔ)償器應(yīng)靠近一個(gè)固定支架，并設(shè)置導(dǎo)向支架。導(dǎo)向支架可控制橫向位移和防止縱向變形。兩個(gè)固定支架之間設(shè)置的軸向補(bǔ)償器，一端靠近固定支架，另一端依次設(shè)置三級導(dǎo)向支架，導(dǎo)向支架位置可按規(guī)定要求進(jìn)行設(shè)置。

波紋管補(bǔ)償器的安裝：

(1)安裝前應(yīng)對補(bǔ)償器外觀進(jìn)行認(rèn)真檢查，核對產(chǎn)品合格證及產(chǎn)品說明書，并清除波紋間異物，防止機(jī)械損傷。

(2)安裝時(shí)波紋管補(bǔ)償器均需預(yù)拉伸。當(dāng)產(chǎn)品注明預(yù)拉伸量時(shí)，按產(chǎn)品的標(biāo)明數(shù)值進(jìn)行預(yù)拉伸；當(dāng)產(chǎn)品未注明時(shí)，其預(yù)拉伸量為△L／2，或按產(chǎn)品說明中的公式計(jì)算。

(3)波紋管補(bǔ)償器安裝方向：必須使補(bǔ)償器內(nèi)導(dǎo)流套筒與管內(nèi)介質(zhì)流動(dòng)方向一致，不得裝反。嚴(yán)禁用補(bǔ)償器變形的方法來調(diào)整管道的安裝偏差。

(4)當(dāng)補(bǔ)償器被正確固定和導(dǎo)向后，應(yīng)拆除補(bǔ)償器上用于安裝運(yùn)輸?shù)妮o助定位構(gòu)件及緊固件或按設(shè)計(jì)要求將限位裝置調(diào)到規(guī)定位置。裝有補(bǔ)償器的管系，在固定支架、滑動(dòng)支架和導(dǎo)向支架安裝完畢之前，不得進(jìn)行系統(tǒng)試壓。

在鋼廠架空蒸汽管道上采用波紋管補(bǔ)償器，可有效降低系統(tǒng)壓降，減少架空管廊占地，為鋼廠環(huán)境改善貢獻(xiàn)力量。建議在有條件的鋼廠適當(dāng)采用。