常用的管道補(bǔ)償器包括天然補(bǔ)償器、π型補(bǔ)償器、填料補(bǔ)償器、波形補(bǔ)償器和球形補(bǔ)償器。這五種常用的管道補(bǔ)償器,包括自然補(bǔ)償器,嚴(yán)格控制長(zhǎng)臂長(zhǎng)度和支吊架位置,預(yù)拉伸或預(yù)壓縮量必須根據(jù)工作條件確定;填料補(bǔ)償器,確保中心線不偏離管道中心線,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(bǔ)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(shè)置熱膨脹補(bǔ)償裝置,減少和釋放管道熱膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力,確保管道在熱狀態(tài)下穩(wěn)定安全工作。補(bǔ)償器和支吊架的安裝應(yīng)嚴(yán)格按照施工規(guī)程進(jìn)行,安裝不當(dāng)往往使補(bǔ)償器失去應(yīng)有的作用,給管道運(yùn)行帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。
補(bǔ)償器安裝說明:
常用的補(bǔ)償形式有自然補(bǔ)償器、π補(bǔ)償器、填料補(bǔ)償器、波形補(bǔ)償器、球形補(bǔ)償器五類。
1.安裝自然補(bǔ)償器。
自然補(bǔ)償器按形狀分為L(zhǎng)型補(bǔ)償器、Z型補(bǔ)償器和空間立體彎曲補(bǔ)償器。管道上有一個(gè)90°-135°的彎頭叫做L型補(bǔ)償器,管道上有兩個(gè)反向90°的彎頭叫做Z型補(bǔ)償器。自然補(bǔ)償器是利用熱管的自然彎曲來消除管道進(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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,生產(chǎn)安裝方便,而且安全可靠。設(shè)計(jì)師會(huì)優(yōu)先考慮選擇這種自然補(bǔ)償器。自然補(bǔ)償器安裝最簡(jiǎn)單,但占用空間大,有一定的局限性。
一般來說,L型補(bǔ)償器的長(zhǎng)臂長(zhǎng)度不宜過大,一般為20~25m。否則,短臂的側(cè)向運(yùn)動(dòng)會(huì)過大,失去作用;Z型補(bǔ)償器的有效長(zhǎng)度L(L=L1+L2)一般控制在40-50m范圍內(nèi)。
L型補(bǔ)償器和Z型補(bǔ)償器的生產(chǎn)和安裝應(yīng)嚴(yán)格按照施工圖進(jìn)行,長(zhǎng)短臂和支吊架不得隨意更換,以免補(bǔ)償器失去應(yīng)有的功能。
空間立體彎曲補(bǔ)償器可視為L(zhǎng)補(bǔ)償器和Z補(bǔ)償器的空間立體組合,生產(chǎn)安裝要求與L補(bǔ)償器和Z補(bǔ)償器大致相同。
安裝2.π型補(bǔ)償器。
熱管網(wǎng)一般采用π型補(bǔ)償器,具有工作可靠、耐用、補(bǔ)償能力強(qiáng)、現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)方便、占地面積大等優(yōu)點(diǎn)。π型補(bǔ)償器廣泛應(yīng)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(bǔ)償器由4個(gè)90°彎管段組成。根據(jù)國(guó)家采暖通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)圖集中規(guī)定,常用的有4種。根據(jù)彎管和立管的長(zhǎng)度和尺寸,對(duì)π型補(bǔ)償器的規(guī)格、尺寸和補(bǔ)償性能有嚴(yán)格的規(guī)定。
π型補(bǔ)償器最好用無縫鋼管彎曲,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(nèi)。平面扭曲偏差不得大于3mm/m,垂直長(zhǎng)臂的長(zhǎng)度偏差不得大于±10mm,手臂長(zhǎng)度必須一致,水平臂的長(zhǎng)度偏差應(yīng)小于±20mm。
π型補(bǔ)償器受熱膨脹變形,補(bǔ)償器水平臂變形較大,垂直臂中部變形較小。因此,無論用多根管道煨補(bǔ)償器,水平臂上都不應(yīng)設(shè)置焊縫,焊縫應(yīng)設(shè)置在垂直臂中部。
安裝π型補(bǔ)償器前,必須對(duì)補(bǔ)償器進(jìn)行預(yù)拉伸或預(yù)壓縮。輸送熱介質(zhì)的管道應(yīng)冷拉,輸送冷介質(zhì)的管道應(yīng)冷壓。當(dāng)設(shè)計(jì)溫度小于25℃時(shí),預(yù)拉伸或預(yù)壓縮量為0.5▲L,其中▲L為設(shè)計(jì)補(bǔ)償量;當(dāng)設(shè)計(jì)溫度等于20-400℃時(shí),為0.7▲L;當(dāng)設(shè)計(jì)溫度大于400℃時(shí),為1.0▲L。充分利用π型補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)補(bǔ)償能力。
補(bǔ)償器預(yù)拉伸或預(yù)壓縮應(yīng)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(yù)拉伸或預(yù)壓縮焊接接頭的位置應(yīng)大于2m,補(bǔ)償器臂應(yīng)同時(shí)拉伸或壓縮。
經(jīng)檢驗(yàn)合格后,可安裝制造的π形補(bǔ)償器。預(yù)拉伸或預(yù)壓縮值必須符合設(shè)計(jì)文件的規(guī)定,允許偏差為±10mm
π型補(bǔ)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(yīng)與管道坡度相同,兩個(gè)垂直臂應(yīng)平行水平。垂直安裝時(shí),應(yīng)根據(jù)不同介質(zhì)設(shè)置排氣或疏水裝置。
安裝π形補(bǔ)償器時(shí),應(yīng)提升三個(gè)以上應(yīng)力點(diǎn),支撐兩個(gè)垂直臂,并與補(bǔ)償器一起固定支撐結(jié)構(gòu),防止變形。當(dāng)補(bǔ)償器與兩個(gè)固定支架之間的管道組焊接時(shí),支撐結(jié)構(gòu)可從補(bǔ)償器中拆除。
當(dāng)一組多個(gè)π補(bǔ)償器套裝時(shí),這些補(bǔ)償器不能進(jìn)行預(yù)拉伸,而是最終將補(bǔ)償器與管道一起拉伸。拉伸補(bǔ)償器的接口位置通常標(biāo)記在施工圖上。施工圖未標(biāo)記的,接口位置應(yīng)遠(yuǎn)離π補(bǔ)償器,不得使用靠近補(bǔ)償器的接口作為拉伸接口。
固定支吊點(diǎn)與補(bǔ)償器之間的接口應(yīng)先焊接牢固,將π型補(bǔ)償器中心線向固定支吊架方向偏移1/4的膨脹量,然后調(diào)整接口間隙,用厚度等于拉伸量的塊墊在接口間隙內(nèi),管道上的所有固定支吊點(diǎn)應(yīng)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(bǔ)償器。
填料補(bǔ)償器通過填料函密封,通過插管和套筒的相對(duì)運(yùn)行來補(bǔ)償管道的伸縮量,也稱為套筒補(bǔ)償器。鑄鐵和鑄鋼也有兩種形式。鑄鐵填料補(bǔ)償器的工作壓力不超過1.3MPa,鑄鋼填料補(bǔ)償器的工作壓力不超過1.3MPa,鑄鋼填料補(bǔ)償器的工作壓力可達(dá)1.6MPa,其優(yōu)點(diǎn)是補(bǔ)償量大,最大伸縮量可達(dá)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(hù)和更換填料。易泄漏,填料補(bǔ)償器常用于空間狹小,不能安裝大直徑熱管。
填料式補(bǔ)償器應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)文件規(guī)定的安裝長(zhǎng)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(bǔ)償器最大行程/mm;To-室外最低設(shè)計(jì)溫度/℃;T1-補(bǔ)償器安裝時(shí)的溫度/℃;T2-介質(zhì)的最高設(shè)計(jì)溫度/℃。
填料補(bǔ)償器在安裝過程中也可以不計(jì)算。當(dāng)兩個(gè)固定支架之間的管段長(zhǎng)度為100m時(shí),填料補(bǔ)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(dāng)兩個(gè)固定支架之間的管段長(zhǎng)度為75m時(shí),填料補(bǔ)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(yīng)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(cuò)開,石棉繩厚度不小于補(bǔ)償器插管與套筒之間的間隙。
填料補(bǔ)償器應(yīng)嚴(yán)格沿管道中心線安裝,不得偏離。否則,當(dāng)管道投入運(yùn)行時(shí),補(bǔ)償器的插管和套筒可能會(huì)發(fā)生咬傷事故。在填料補(bǔ)償器附近的兩側(cè),至少應(yīng)有一個(gè)導(dǎo)向支架,以確保補(bǔ)償器在管道管道中心,自由收縮。
單向填料補(bǔ)償器應(yīng)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(bǔ)償器同心,補(bǔ)償器伸縮端設(shè)置1-2個(gè)導(dǎo)向支架。
雙向填料補(bǔ)償器應(yīng)安裝在兩個(gè)固定支架的中間,兩側(cè)應(yīng)設(shè)置1-2個(gè)導(dǎo)向支架。
填料補(bǔ)償器插管應(yīng)安裝在介質(zhì)的流入端,摩擦部分應(yīng)涂油,非摩擦部分應(yīng)涂防銹漆。