热力管道管托和补偿器的安装及问题处理.pdf
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1、E& CTechnol ogyI工程技术张秀敏刘昌中化二建集团有限公司山西太原030021摘要对管托和补偿器在安装时应注意的事项进行了详细的阐述,对运行中常见问题的处理进行了分析。关键词管托补偿器预偏装脱架中图分类号TQ082文献标识码B文章编号16729323(2012)060050-03热力管道输送的是热力介质,随介质温度的变化,管道有明显的热胀冷缩,如果限制了管道自由胀缩,管道产生轴向推力或拉力将破坏管托或支撑结构,也可能对其他管道造成危害,因此,管托和补偿器的设置成为热力管道的生命线,在热力管道的安装、运行和维护中要重点检查其工作状态,确保热力管道的安全运行。1热力管道的特性热力管道除
2、具有一般内压管道的特性外,管道输送热介质时还具有明显的轴向应力和轴向位移,需正确使用各种管托及采取补偿措施来吸收应力和抵消位移。若没有合理的补偿,管道伸缩会受阻,在管道内部引起很大的内力,会破坏焊缝、引起或加速焊缝应力腐蚀,损坏管件、支架、阀门及仪表一次部件等,因此热力管道的重中之重是热力补偿器和管托的设置和安装。常见的补偿有自然补偿和补偿器补偿。自然补偿的补偿量小且管道产生横向位移大,因此采用补偿器进行补偿是行之有效的途径。2热力管道管托和补偿器的安装21管托的类型常见的热力管道的管托有固定管托、滑动管托、滚动管托和导向管托。固定管托多用于热力管道的补偿器的两端,将热力管道分成若干个区段,管
3、道、管托与支撑结构固定为一体,使之不发生相对位移。固定管托使管道按照设计定向膨胀,承受管道膨胀时的推力及收缩时的拉力,因此应具有一定的刚性和强度。滑动管托和滚动管托主要用来支撑管道减小摩擦。靠近具有50l 石油化工建设201206横向位移的补偿器,如旋转补偿器,因不仅有轴向位移,还有垂直于轴向的横向位移,应在与补偿器连接的水平管段设置滑动管托,使得横向位移不受约束。旋转补偿器端水平管段滑动管托设置如图l所示。由于距离L不变。管道膨胀后会使滑动管托发生横向位移图1旋转补偿器端水平管段滑动管托设置导向管托使用在直管段较长的管段上,以防止由于管道轴向膨胀伸长而引起管道横向位移,如应用在波纹补偿器两端
4、,限制管道及补偿器的横向位移。导向管托一般与滑动管托或滚动管托间隔设置。波纹补偿器两端导向管托布置见图2。导向管托波纹补偿嚣,+导向管托波纹补偿器导向管托的设置图2波纹补偿器两端导向管托布置22管托的安装管托的长度必须满足此段管道最大热膨胀量的要求。除固定管托外的其他类型管托必须预偏装,偏装量应不小于管托所在位置膨胀量的一半,偏装向与热膨胀位移向相反。固定管托学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m应与管道和支撑结构固定为一体,焊缝强度应大于管道轴向推力和滑动管托与支撑结构摩擦力之和。滑动管托和导向管托只与管道固定,其焊缝强度应大于管托与支撑结构摩擦力。管托的预偏装见图3
5、。fll 向一靡鸳:一膨雕l Il 2-_向图3管托的预偏装23补偿器的安装补偿器的安装位置除应符合设计要求外,在安装时还要根据补偿器的特性参数考虑是否进行冷拉或预偏装。旋转补偿器必须配对安装在立管上,在管道膨胀时推动立管做相反方向移动以吸收膨胀量,是一种新型的补偿器,其补偿能力较大,安全可靠,也叫做免维护旋转补偿器。工作原理示意图如图4所示。图4旋转补偿器工作原理示意图旋转补偿器在安装时需要进行预偏装,预偏装方向与管道热膨胀方向相反,偏装量为补偿量的二分之一。补偿器进行预偏装后,在运行时补偿器两端与滑动管托在发生横向位移后能够恢复到设计位置,保证了运行状态下热力管道与其他管道或构件的横向安全
6、距离。旋转补偿器预偏装见图5。图5旋转补偿器预偏装示意图波纹补偿器在安装时,应使用外力将波纹补偿器进行拉伸,拉伸作用力分两次逐渐增大,保证波节圆周面受力均匀,在拉伸到补偿量的二分之一后利用自带的拉杆螺母或临时固定装置进行固定,待所有管托安装完毕,且管道压力试验合格后方可松掉拉杆螺母或临时固定装置;波纹补偿器应与连接的管道同心,不得偏斜,波纹补偿器内套筒应顺着介质流向安装,防止介质冲刷补偿波,在波纹补偿器两端应安装导向管托,以保证补偿器很好地吸收管道的轴向位移。3常见问题与处理措施31管托脱架311原因分析(I )管托未预偏装或偏装方向不正确;(2)管托有效长度不满足热膨胀量的要求;( 3) 某
7、些固定管托固定不牢或被破坏而失效,造成位移量和位移方向重新分布,如图6所示。固定管托a1支撑钢梁导向管托bl 固定管托a2导向管托b2导向管托b3固定管托b假设固定管托a2发生们移导致固定管托al 和a3之间的管段热位移重新分布可能导致导向管托b2位移超过管托有效长度两脱架。图6固定管托失效的情况312处理措施应将滑动管托和导向管托向其膨胀方向的反方向预偏装其伸长量的二分之一,核算管托的有效长度是否满足膨胀量要求,固定管托本身及其焊缝强度应满足固定管托承受的载荷。32波纹补偿器失效321原因分析(1)补偿器安装时冷拉超过允许值而失效t(2)因管托脱架,在热介质停止运行时管道收缩受到限制而导致补
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