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补偿器的使用说明

  波纹管补偿器 波纹管补偿器简介: 波纹补偿器:也称伸缩节、膨胀节、主要为保障管道安全运行。 波纹补偿器工作原理: 波纹补偿器的主要弹性元件为不锈钢波纹管,依靠波纹管伸缩、弯曲来对管道进 行轴向、横向、角向补偿。其作用可以起到: 1.补偿吸收管道轴向、横向、角向热变形。 2.吸收设备振动,减少设备振动对管道的影响。 3.吸收地震、地陷对管道的变形量。 [补偿器]波纹膨胀节通用技术说明 波纹膨胀节(补偿器) 1.1 波纹膨胀节(补偿器)基本参数 1.1.1 设计压力:用作压力管道附件时设计压力分为 0.6MPa﹑1.0MPa﹑1.6MPa ﹑2.5MPa 四个等级。用作常压管道附件时设计压力为 0.25MPa,用作内燃机排气 管道复件时设计压力为 0.05MPa﹑0.1MPa. 1.1.2 设计温度:用作城市直埋管道附件时设计温度为 150℃、300℃两个等级。 其他用途时设计温度为 300℃。 1.1.3 疲劳寿命:用作压力管道附件时,设计全循环疲劳寿命为 200 次,1000 次,3000 次三个等级。安全系数≥10。 波纹膨胀节(补偿器) 1.2 波纹膨胀节(补偿器)选用材料 1.2.1 波纹膨胀节(补偿器)常用波纹管材料见表 1-1 表 1-1 名称 牌号 允许使用温度范围℃ 标准号 相当日本牌号 0Cr18Ni10Ti ﹣196~600 SUS321 0Cr17Ni12MO 2 ﹣196~450 SUS316 奥氏体 0Cr18Ni9 ﹣196~250 GB/T4237 SUS304 不锈钢 GB/T3280 00Cr19Ni10 ﹣200~425 SUS304L 00Cr17Ni14MO 2 ﹣200~450 SUS316L NS111 ﹣196~800 GB/T15010 耐蚀合金 FN-2 ﹣196~900 GB1330 1.2.2 波纹管膨胀节(补偿器)常用碳钢材料见表 1-2 表 1-2 名称 钢号 允许使用温度范围℃ 标准号 10 GB/T8163 无逢钢管 20 ≤475℃ GB9948 20G GB6479 螺旋缝电焊钢管 板材 L245 L360 Q235-B 16MnR ≤475℃ ≤300℃ ≤475℃ GB/T9711.1-1997 GB312 GB3274 GB6654 Q235-A ≤300℃ GB/T700 螺栓 30CrMO A ≤500℃ GB/T3077 35CrMO VA ≤500℃ 波纹膨胀节(补偿器) 1.3 波纹膨胀节(补偿器)的稳定性 波纹膨胀节稳定性包括柱失稳,平面失稳定,外压周向稳定性均经理论校核及长 期实践考验,安全可靠。 波纹膨胀节(补偿器) 1.4 波纹膨胀节(补偿器)的补偿量 样本中各种波纹膨胀节的补偿量均在保证该设计压力,设计温度,疲劳寿命,稳 定性条件下优选确定。 波纹膨胀节(补偿器) 1.5 波纹膨胀节(补偿器)选用注意事项 1.5.1 关于压力的选择 1.5.1.1 膨胀节(补偿器)的设计压力是该膨胀节额定最高工作压力, 客户在选用 压力参数时只允许小于等于设计压力,不允许大于设计压力 。 1.5.1.2 客户户运行压力的选择: 对于气体输送系统应采用供气设备出口的最大 工作压力。对于液体输送系统应采用泵最高出口压力加上最低点的静水压头。对 于易产生水冲击冲击和水锤现象的运行系统建议选用高一个压力等级的膨胀节 (补偿器)。 1.5.2 关于温度的选择: 膨胀节(补偿器)的设计温度是该膨胀节(补偿器)的额定最高工作温度, 工作温度 的变化影响膨胀节(补偿器)的承压能力。表 1-3 是按设计温度 300℃时,相对应 的不同工作温度条件下对压力的修正系数。 表 1- 3 温度℃ 压力修正系 数 150 1.2 200 1.14 250 1.06 300 1.00 350 0.91 400 0.85 450 0.54 1.5.3 关于疲劳寿命的选择 1.5.3.1 膨胀节(补偿器)的设计许用疲劳寿命次数是指在设计压力条件下, 膨胀 节(补偿器)膨胀量从零达到额定补偿量的情况下可靠工作次数。 许用疲劳寿命次 数要根据实际需要选用。选用的疲劳寿命次数越大,补偿量越小。福建体彩网,相反,疲劳寿 命次数越小,补偿量越大。表 1-4 膨胀节(补偿器)许用疲劳寿命的推荐值供客户 参考。 表 1- 4 使用场合 许用疲劳 说明 寿命次数 用于吸收埋设管的不均匀沉降产生的 通常沉降次数叫少, 因不能定期 100-500 位移 检查取值偏于安全 用于储罐根部配管 储罐的不均匀沉降及罐内液体 500 倾斜,地震产生的位移变化 20 次左右 用于设有特殊条件下的石油化工配管 100-3000 介质的压力温度有一定波动 用于船舶配管 5000 工况多变 用于吸收大气温度变化产生的位移 5000-7000 每天变化一次,使用 15-20 年 用于吸收机器的振动 10 1.5.3.2 膨胀节(补偿器)疲劳寿命受工作压力和实际位移量的变化而变化, 起相 应关系见表 1-5 许用 实际压力与设计压力比﹪ 寿命 100 90 80 70 60 50 次 30 数 实 120 460 500 550 600 650 720 870 际 110 660 730 800 890 990 1100 1370 位 100 1000 1110 1240 1390 1560 1700 22920 移 90 1590 1800 2040 2330 2680 3090 4200 与 80 2730 3150 3670 4290 5060 6030 8780 设 70 5190 6180 7460 9030 11100 13800 22600 计 60 11400 14300 18100 23400 30900 41700 53800 位 32100 43600 61000 88400 134000 261000 728000 移 50 / 比 40 143000 232000 4×10? 8×10? 2×10? 6×10? ﹪ 1.5.4 关于膨胀节(补偿器)稳定性选择 内压膨胀节(补偿器)在波纹管数超过设计最大波数时会产生柱失稳。 本样本中内 压膨胀节(补偿器)最大位移量, 即为设计最大波数时膨胀节(补偿器)的最大位移 量。所以,客户选用内压膨胀节(补偿器)位移量时,不应超过该膨胀节(补偿器) 的设计最大位移量,必要时,可选用无柱失稳的外压型波纹膨胀节(补偿器)。 1.5.5 关于膨胀节(补偿器)位移的选择 膨胀节(补偿器)的位移量即管道的位移补偿量,选择应不大于设计位移量,实际 位移量与设计位移量比值是一个很敏感的数字, 客户选用时应全面考虑选用膨胀 节(补偿器)的位移量与使用寿命的经济性关系。 1.5.6 关于膨胀节(补偿器)制造材料的选择 膨胀节(补偿器)的波纹管材料应根据不同介质选择,参照表 1-6。其余材料与管 网中管道材料一致。 表 1- 6 介质 空气 热空气 二氧化碳 蒸汽 水 石油 波纹管材料 0Cr18Ni9﹑0Cr17Ni12MO 2 0Cr17Ni12MO 2 ﹑00Cr17Ni14MO 2 0Cr17Ni12MO 2 ﹑00Cr17Ni14MO 2 0Cr18Ni9 Cr17Ni12MO 2 00Cr17Ni14MO 2 0Cr18Ni9 0Cr17Ni12MO 2 ﹑00Cr17Ni14MO 2 相当日本牌号 SUS304﹑316 SUS316﹑316L SUS316﹑316L SUS304﹑316﹑316L SUS304 SUS316﹑316L 0Cr18Ni9 00Cr19Ni10 SUS304﹑304L﹑316=316L 0Cr17Ni12MO 2 ﹑00Cr17Ni14MO 2 海水 0Cr17Ni12MO 2 SUS316 波纹膨胀节(补偿器) 1.6 波纹膨胀节(补偿器)选型需知 1.6.1 上述参数均为多年运行证明安全可靠。客户选择产品时,可优先选择样本 中所列产品。 1.6.2 如果用户需要我公司协助选择膨胀节的规格、型号,请注明一下内容: (1)您所需要的膨胀节(补偿器)的工作压力、使用温度、介质流向、运行方式; (2)您所使用管网的每段管道的口径、长度、连接型式、敷设方法; (3)您所使用管网的保温、防腐要求和其它特殊要求。 1.6.3 如果客户有特殊要求,我公司可为客户一设计制作您所需要的产品。 波纹膨胀节 补偿器) 1.7 波纹膨胀节(补偿器)安装使用说明 1.7.1 膨胀节(补偿器)的安装﹑验收﹑试运行﹑运行全过程应执行国家行业和 企业的相关规范,规程目标准制度。施工中因故变更设计时,应同时考虑膨胀节 (补偿器)的工作特性。 1.7.2 安装前应检查膨胀节(补偿器)的规格﹑型号﹑性能介﹑质流向应符合设 计要求,要仔细检查膨胀节(补偿器)在运输过程中是否有损坏,检查合格后,要 认真清理膨胀节(补偿器)内外表面残留的杂质和异物。 1.7.3 需要做预拉伸或预冷紧的膨胀节(补偿器)应在施工技术或专业人员指导 下进行。预拉伸或预冷紧量按下式计算: (1)轴向型预拉伸量 煤气﹑液化气 (2)横向型或角向型预冷紧量 其中:△X — 预拉伸量(mm); △y — 冷紧量(向补偿的相反方向冷紧)(mm,度) e— 额定轴向补偿量(mm); y—额定横向补偿量(mm); Te—安装现场温度(℃); Tmax—最高设计温度(℃); Tmin—最低设计温度(℃) 1.7.4 安装过程中管道对中型要好, 膨胀节(补偿器)俩侧的管线 倍的管壁厚度,应防止波纹管受扭转,严禁用膨胀节(补偿器)的变形来满足 管道的安装需求。安装过程中严禁焊接飞溅物在波纹管表面上。要保护波纹管不 被划伤或碰伤。 1.7.5 管系安装完毕后应立即拆除膨胀节(补偿器)上用于安装,运输,预拉伸, 预紧的保护装置,辅助定位构件及禁锢件。并按设计要求将限位装置调到规定位 置,使关心在工作条件下有充分的补偿能力。 1.7.6 膨胀节(补偿器)所有元件不得被外部构件卡死,限制正常工作。 1.7.7 管系水压试验前应检查所有固定支架及盲端是否有效固定。 试验用水必须 清洁,不得有悬浮物,氯离子含量不得大于 25 毫克/升。水压试验压力要缓慢 上升。 1.7.8 装有 波纹膨胀节(补偿器)的管道通汽,暖管,启动要缓慢进行,严防汽 水冲击,水锤等现象发生。 1.7.9 保温层应做在膨胀节(补偿器)保护套上,不得直接做在波纹管上,不得采 用含氯离子的保温材料。 表 1-7 膨胀节名称 型式代号 单向内压直埋膨胀节(补偿器) DZI 双向内压直埋膨胀节(补偿器) DZII 单向内压直埋膨胀节(补偿器) WZI 双向内压直埋膨胀节(补偿器) WZII 内压轴向无补偿膨胀节(补偿器) DZIW 单向内压架空膨胀节(补偿器) DZIJ 双向内压架空膨胀节(补偿器) DZIIJ 单向内压架空膨胀节(补偿器) WZIJ 双向内压架空膨胀节(补偿器) WZIIJ 单向内压加保护架空膨胀节(补偿器) WZIJb 双向内压加保护架空膨胀节(补偿器) WZIIJb 单向铰链膨胀节(补偿器) DJ 万向铰链膨胀节(补偿器) WJ 单式拉杆横向膨胀节(补偿器) DL 复式大拉杆膨胀节(补偿器) DF 复式小拉杆膨胀节(补偿器) XF 直管压力平衡膨胀节(补偿器) ZP 弯管压力平衡膨胀节(补偿器) WP 旁通轴向压力平衡膨胀节(补偿器) PP 无约束波纹补偿器 无约束波纹补偿器(WY) 纹补偿器 用途: 用途: 无约束波纹补偿器用于管道的轴向补偿,补偿量大,具有强力自导向和超强的抗弯能力,从而可以简化管 道导向支架的设计,使导向支架的间距安装均可任意。 型号: 型号: 本厂生产 DN32-DN1500,压力级别:0.25Mpa-2.5Mpa 一、型号示例: 型号示例: 举例:0.6WY300×12F 表示:工作压力为 0.6MPa,WY 代表无约束波纹补偿器,通径 DN=300mm,12 代表波数,F 为法兰连接。 二、产品说明: 产品说明: “无约束”是国以往的轴向型波纹补偿器对使用有较多约束条件而得名的,无约束波纹补偿器完全消除 了以往轴向型补偿器对导向支架 L1≤4DgL2≤14Dg 和 L3 要求,使用约束波纹补偿器可使管道的所有支架 间距均可任意。 三、按装示意图: 按装示意图: [非金属补偿器]柔性位移补偿器安装说明 柔性位移补偿器(非金属补偿器)安装说明: 1、补偿器的安装应在冷态进行,安装误差: a、烟风道两接口法兰中心线应保持在同一轴心线mm; b、扭转角度偏差不大于 10°; c、上下或左右的偏移角度±0.1°; d、补偿器伸缩节安装长度应为 L±5mm。 2、补偿器展开截面1m2 时,与配套附件整体组装出厂; 补偿器有效截面1m2 时,分体装出厂,在用户现场焊接组装; 3、补偿器安装完工后,应拆去安装螺栓。 4、防止重物冲击和金属锐角刺破伸缩体圈带。 波纹膨胀节的使用说明 在工厂动力管网和城市集中供热管网中,使用波纹管膨胀节比传动的补偿方法有明显的优 点。但工程管路设计受各方面客观环境的制约变的相当复杂,在不同的情况下,恰当的选用 合适的膨胀节,对于管路的安全运行和节约资金是十分重要的。 波纹管膨胀节的选型 波纹管膨胀节的选用可按以下程序 1、根据实际情况,合理确定各段管线采用的波纹管膨胀节的形式数量。 各种管线看似走向曲折复杂,但是都是由一些形状简单的具体的典型管段,如直线管段、L 形管段、Z 形管段组成。此类管段的位移均可用不同类型的波纹膨胀节来补偿。直线管段采 用轴向膨胀节;L 形管段、Z 形管段则采用单向铰链型、复式自由型和复式铰链型膨胀节; 而空间管段则采用复式拉杆型和单、 复式万向铰链型膨胀节, 附图表述了典型管线膨胀节的 使用情况供参考(见附图 1),也可根据实际情况调整替代,如用一个横向膨胀节替代多哥 轴向波纹膨胀节,也是可取的。 2、确定工作压力等级 实际工作中一般根据管道的设计压力直接确定膨胀节的公称压力, 我厂产品的公称压力有 0. 25、0.6、1.0、1.6、2.5(Mpa)五个压力设计,产品的公称压力是在设计温度 300℃时的数 值,必要时,可根据温度修正系数对公称压力等级进行修正。 3、计算各管段的位移量,确定波纹膨胀节的补偿量 计算管段位移量根据管线在最高温度和最低温度下的热胀冷缩产生的伸缩量来确定, 其计算 公式如下: 例;某管线Mpa,工作温度最高为 90℃,最低 0℃,管线 M,求该管段轴向位移量。 根据厂家样本可选额定轴向补偿量为 65 或 70mm 的膨胀节,根据上述管段情况,公称直 径、公称压力、补偿量和管道支架的位置 管道支架对管道线起着承托和限制管线位移作用,支架分为固定支架、导向支架和托架,对 膨胀节影响大的主要是固定支架和导向支架。 A、固定支架 固定支架的作用是将管段分段, 设置固定点, 保证波纹管膨胀节在两个固定支架之间管段 内正常工作。固定支架又分为主固定支架和次固定支架。 (1)主固定支架承受管线内压力产生的盲板推力 在管线的盲端、拐弯、变径、支管进出口及装有截止阀、减压阀处都设置主固定支架。主固 定支架主要承受以下几个作用力: 主固定支架主要承受上述三个作用力影响, 靠近膨胀节端主固定支架承受膨胀节内压产生的 盲板推力和膨胀节位移时产生的刚度反力,既:F=Fp+Fk 而另一端主固定支架还要承受管道伸缩时与导向支架和滑动托架产生的摩擦反力,即:F=F p+Fk+Ff (2)次固定支架不承受管线内压力产生的盲板推力。 只承受膨胀节位移产生的刚度反力和管 道伸缩时与导向支架和滑动托架产生的摩擦反力。 靠近膨胀节端次固定支架只承受膨胀节位 移时产生的摩擦反力,即:F=Fk 而另一端次固定支架还要承受管道伸缩时与导向支架和滑动托架产生的摩擦反力,即 F=F k+Ff 作用于固定支架的合力应为说有与之相连和管线产生的作用力的矢量和。 一般情况下次固定 支架两端承受力很小且相差很小, 但考虑管线升温时力的不均衡, 可按受力较大一端来计算 设计。 B、导向支架 导向支架是用来保证管线按一定方向位移,限制其他方向位移,以保证膨胀节安全使用。 导向支架还分为只允许管线沿一个方向 (轴向) 运动的直线导向支架和允许管线在一个平面 内移动和转动的平面导向支架/ 轴向膨胀节一般采用直线导向支架,导向支架设置原则:膨胀节一端靠近固定支架,距固 定支架的距离 L1≤4DN,DN 为管道公称直径,膨胀节另一端应设直线导向支架,第一个导 向支架的距离 L1≤4DN,第二个导向支架距第一个导向指甲距离 L2≤14DN,其他导向支架 最大距离为 Lmax 当膨胀节受压缩时取“+”值,受拉身时取“—”值,当管道的壁厚按标准设计时 Lmax 也可按 有关标准选取。 横向型膨胀节一般安装字管道拐弯处, 两端各设一个导向支架, 其中一个是平面导向支架, 第一个平面导向支架膨胀节的距离为 4DN,其他平面导向指甲的间距与轴向型导向支架设 置相同,采用平面导向支架一侧管线D 处设置直线导向支架。由于横向型膨 胀节在横向位移时长度也发生变化, 安装平面导向支架时应该留有足够的间隙。 以保证官衔 唯一时能顺利通过。 补偿器安装和使用要求 1、补偿器在安装前应先检查其型号、规格及管道配置情况,必须符合设计要求。 2、对带内套筒的补偿器应注意使内套筒子的方向与介质流动方向一致,铰链型补偿器的 铰链转动平面应与位移转动平面一致。 3、需要进行“冷紧”的补偿器,预变形所用的辅助构件应在管路安装完毕后方可拆除。 4、严禁用波纹补偿器变形的方法来调整管道的安装超差,以免影响补偿器的正常功能、 降低使用寿命及增加管系、设备、支承构件的载荷。 5、安装过程中,不允许焊渣飞溅到波壳表面,不允许波壳受到其它机械损伤。 6、管系安装完毕后,应尽快拆除波纹补偿器上用作安装运输的黄色辅助定位构件及紧固 件,并按设计要求将限位装置调到规定位置,使管系在环境条件下有充分的补偿能力。 7、补偿器所有活动元件不得被外部构件卡死或限制其活动范围,应保证各活动部位的正 常动作。 8、水压试验时,应对装有补偿器管路端部的次固定管架进行加固,使管路不发生移动或 转动。对用于气体介质的补偿器及其连接管路,要注意充水时是否需要增设临时支架。水压 试验用水清洗液的 96 氯离子含量不超过 25PPM。 9、水压试验结束后,应尽快排波壳中的积水,并迅速将波壳内表面吹干。 10、与补偿器波纹管接触的保温材料应不含氯离子。

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