波紋補(bǔ)償器支架安裝規(guī)范設(shè)計(jì)示意圖集,蒸汽管道波紋補(bǔ)償器固定支架間距的選取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。
波紋補(bǔ)償器補(bǔ)償器的固定支架的間距必須滿足以下幾個(gè)條件
(1)管段的熱伸長(zhǎng)量不得超過(guò)補(bǔ)償器所允許的最大補(bǔ)償量;
(2)管段因熱膨脹和其他作用而產(chǎn)生的推力,不得超過(guò)固定支架所能承受的允許推力;
(3)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 100 m。
4 蒸汽管道的熱伸長(zhǎng)量及補(bǔ)償器的選擇蒸汽管道的熱伸長(zhǎng)量可按下式計(jì)算:
ΔL =αL ( t1-t2)式中:
α—管道的線膨脹系 數(shù),取 α = 0.0133 mm/(m·℃);L—兩固定支架間的距離,m;t1—蒸汽管道設(shè)計(jì)溫度,℃;t2—蒸汽管道安裝溫度,℃。
選擇波紋補(bǔ)償器型號(hào)時(shí),熱伸長(zhǎng)量不能大于該補(bǔ)償器的最大補(bǔ)償量,且應(yīng)留有安全裕量(安全裕量系數(shù)一般取 1.1~1.2)。
經(jīng)計(jì)算,蒸汽管道每 100 m 的熱伸長(zhǎng)量為 333mm,選用最大補(bǔ)償量為 380 mm 的外壓軸向型補(bǔ)償器,補(bǔ)償器參數(shù)如下:
管徑:DN500外徑:800 mm補(bǔ)償量:380 mm剛度:193 (N/mm)有效面積:2910 cm2出廠長(zhǎng)度:3700 mm5 固定支架受力計(jì)算固定支架的作用在于限制和控制管道位移量,通過(guò)補(bǔ)償器來(lái)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)。
蒸汽管道波紋補(bǔ)償器的固定支架水平推力由以下幾方面產(chǎn)生。
(1)波紋補(bǔ)償器受熱膨脹時(shí)由于熱膨脹產(chǎn)生的彈性力 FmFm=k· (N)式中:
k—波紋管補(bǔ)償器剛度,N/mm;ΔL—熱伸長(zhǎng)量,mm;(2)管道內(nèi)壓力在波紋管環(huán)面上產(chǎn)生的推力(盲板力)FpFp=P·A×102(N)式中:
P—管道內(nèi)壓力,MPa;A—波紋管有效面積,cm2;(3) 管道熱位移受到的摩擦阻力 FfFf=μ·q·L (N)式中:
q—架空蒸汽管段單位長(zhǎng)度的自重載荷,N/m;μ—摩擦系數(shù),鋼對(duì)鋼 μ=0.3;L—架空蒸汽管段計(jì)算長(zhǎng)度,m。
架空蒸汽管道保溫采用復(fù)合硅酸鹽保溫,保溫厚度 140 mm,計(jì)算架空蒸汽管段單位長(zhǎng)度的自重載荷為 1327 N/m。
A 點(diǎn)至 D 點(diǎn)管段為自然補(bǔ)償,管道布置見圖 2,利用 Bentley Auto PIPE 應(yīng)力計(jì)算軟件可計(jì)算出 A點(diǎn)右側(cè)軸向 9686 N,側(cè)向力 24091 N。
A 點(diǎn)固定支架為端部固定支架,受水平推力最大,其值為:FA= FA1-0.7FA2[2]
=(Fm1+Fp1)-0.7FA2=(193×333+1.3×2920×102)-0.7×9686=437089 N水壓試驗(yàn)軸向力 FA= P0·A×102=1.25×1.3×2920×102=474500 N所以,A 點(diǎn)固定支架軸向力取 474.5 k N,側(cè)向力取 24.1 k N。
B 點(diǎn)固定支架為中間固定支架,受水平推力最小,其值為:FB= FB1-0.7FB2[2]
=Fm1-0.7 Fm2=193×333-0.7×193×333=19281 N所以,B 點(diǎn)固定支架軸向力取 19.281 k N,側(cè)向力取 0 k N。
C 點(diǎn)固定支架為次固定支架,其水平推力值為:FC= FC1-0.7FC2[2]
=( Fm1+ Ff1)-0.7(Fm2+ Ff2)=(193 ×333 +0.3 ×1327 ×100)-0.7 ×(193 ×333 +0.3×1327×100)=31224 N所以,C 點(diǎn)固定支架軸向力取 31.224 k N,側(cè)向力取 0 k N。
6 導(dǎo)向支架設(shè)置為使外壓軸向波紋補(bǔ)償器嚴(yán)格地按管線熱脹或冷縮,金屬波紋補(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(jí)導(dǎo)向支架,導(dǎo)向支架位置可按圖 1 進(jìn)行設(shè)置。
7 不銹鋼波紋管補(bǔ)償器的安裝
(1)波紋膨脹節(jié)安裝前應(yīng)對(duì)補(bǔ)償器外觀進(jìn)行認(rèn)真檢查,核對(duì)產(chǎn)品合格證及產(chǎn)品說(shuō)明書,并清除波紋間異物,防止機(jī)械損傷。
(2)金屬波紋補(bǔ)償器安裝時(shí)金屬補(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 ΔL/2,或按產(chǎn)品說(shuō)明中的公式計(jì)算。
(3)波紋管膨脹節(jié)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(lái)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