管道补偿器的使用说明

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补偿器

补偿器

补偿器补偿器习惯也叫膨胀节,或伸缩节。

由构成其工作主体的波纹管(一种弹性元件)和端管、支架、法兰导管等附件组成。

属于一种补偿元件。

利用其工作主体波纹管的有效变形,以吸收管线、导管、容器等由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化,或补偿管线、导管、容器等的轴向、横向和角向位移。

也可用与降噪减振。

在现代工业中用途广泛。

供热上,为了房子供热管道升温时,由于热伸力或温度应力而引起管道变形或破坏,需要在管道上设置补偿器,以补偿管道的热伸长,从而减小管壁的应力和作用在阀件或支架结构上的作用力。

产品分类一、轴向型主要用于补偿向位移,也可以补偿横向位移或轴向与横向的合成位移,具有补偿角位移的能力,但一般不应用通用型补偿器来补偿角位移。

对管架的设计要求1.安装轴向型补偿器的管段,在管道的盲端、弯头、变截面出,装有截止阀或减压阀的部门及侧支管线进入主管线入口处,都要设置主固定管架。

主固定管架要考虑波纹管静压推力及变形弹性力的作用。

推力计算公式如下:Fp=100*P*AFp-补偿器轴向压力推(N),A-对应于波纹平均直径的有效面积(CM2),P-此管段管道最高压力(MPa)。

轴向弹性力的计算公式如下:Fx=f*Kx*X*,Fx-补偿器轴向弹性力(N),KX-补偿器轴向刚度(N/mm);f-系数,当“预变性”(包括预并行量△X=0时,f=1/2,否则f=1。

管道除上述部位外,可设置中间固定管架。

中间固定管架可不考虑压力推力的作用。

)2.在管段的两个固定管架之间,仅能设置一个轴向型补偿器。

3.补偿器一端应靠近固定管架,若过长则要按第一导向架的设置要求设置导向架,其它导向架的最大间距可按下计算LGmax-最大导向间距;E-管道材料弹性模量(N/cm2);i-tp管道断面惯性矩(cm4);KX-补偿器轴向刚度(N/mm),X0-补偿额定位移量(mm)。

当补偿器压缩变形时,符号“+”,拉伸变形时,符合为“-”。

当管道壁厚按标准壁厚设计时,LGmax可按有关标准选取。

补偿器的安装方法

补偿器的安装方法

补偿器的安装方法
安装补偿器的具体方法如下:
1. 首先,确定合适的补偿器型号和规格,根据管道的直径、介质性质和工作环境等因素选择合适的补偿器。

2. 在进行安装前,需要先关闭相关管道的阀门,整理出补偿器安装的位置。

3. 清理管道表面的杂质和污垢,确保安装表面干净、平整。

4. 将补偿器插入到管道的连接口。

如果是法兰连接的补偿器,需要在接口处涂抹密封胶,并将法兰螺丝固定牢固。

5. 根据补偿器的型号和规格,确定fix点的位置,然后将fix 点固定于管道固定架上。

6. 在安装补偿器过程中,需要注意补偿器的安装方向和箭头方向,确保安装正确。

7. 打开管道阀门,确认补偿器已经成功安装和连接。

8. 在使用补偿器之前,还需要进行必要的检查和试运行,确保其正常工作。

请注意,在进行补偿器的安装工作之前,最好参考相关的安装说明书或者向专业人士咨询,以确保正确安装补偿器,避免出现后续的问题。

旋转式补偿器安装指导说明

旋转式补偿器安装指导说明

旋转式补偿器安装技术说明江苏永力管道有限公司江苏永力旋转补偿器研究所一、概述HDXZ型系列无推力旋转式补偿器是热力管道热膨胀补偿方面的一种新型补偿器。

旋转式补偿器的结构如图(1)所示,其构造主要有整体密封座、密封压盖、大小头、减摩定心轴承、密封材料、旋转筒体等构件组成,安装在热力管道上需两个以上组对成组,形成相对旋转吸收管道热位移,从而减少管道之应力,其动作原理如图(2)所示。

补偿后的位置安装位置旋转补偿器图(2)旋转补偿器动作图旋转补偿器旋转补偿器θ°旋转补偿器的优点:(1)、补偿量大,可根据自然地形及管道强度布置,最大一组补偿器可补偿500m管段;(2)、不产生由介质压力产生的盲板力,固定支架可做得很小,特别适用于大口径管道;(3)、密封性能优越,长期运行不需维护;(4)、投资大大节约;(5)、设计计算方便;(6)、旋转补偿器可安装在蒸汽地埋管和热水地埋管上,可大量节约投资和提高运行安全性。

HDXZ 旋转补偿器由江苏永力管道有限公司生产厂家专业制造,该产品已在热力工程中大量推广应用。

旋转补偿器在管道上一般按150~500m 安装一组(可根据自然地形确定),有十多种安装形式,可根据管道的走向确定布置形式。

采用该型补偿器后,固定支架间距增大,为避免管段挠曲要适当增加导向支架,为减少管段运行的摩擦阻力,在滑动支架上应安装滚动支座。

二、旋转补偿器的选型(江苏永力管道有限公司专利产品):HDXZ 型系列无推力旋转式补偿器分为三个等级:(1)、适用低压管道补偿器:压力0~1.6MPa 、温度-60~330℃;(2)、适用中压管道补偿器:压力1.6~2.5MPa 、温度-60~400℃;(3)、适用高压管道补偿器:压力2.5~5.0MPa 、温度-60~485℃。

注:使用温度超过400℃时采用合金钢。

三、 旋转式补偿器动作原理、布置方式:HDXZ 型系列旋转式补偿器的补偿原理,是通过成双旋转筒和L 力臂形成力偶,使大小相等,方向相反的一对力,由力臂回绕着Z 轴中心旋转,以达到力偶两边热管上产生的热胀量的吸收。

角向型波纹管补偿器热补偿时的图解法精确计算

角向型波纹管补偿器热补偿时的图解法精确计算

角向型波纹管补偿器热补偿时的图解法精确计算热能动力工程所杜西普摘要现有的产品手册或设计手册中均没有精确计算角向型补偿器热补偿时的变形,属于空白。

本文介绍了角向型补偿器热补偿的各种应用实例,并对各种应用的变形进行详细的图解计算。

本文对热力管道热膨胀量的计算具有工具手册的功能关键词角向型波纹管补偿器、热胀、热补偿、图解法、精确计算一、热力管道补偿器的种类1.自然补偿:利用管道的自然转弯。

2.门形补偿器:人为地设置方形转弯。

是自然补偿的补充。

3.套筒式补偿器:像活塞一样。

只进行轴向补偿。

4.波纹管补偿器:利用波纹管,实现轴向和角向位移。

5.旋转式补偿器:利用盘根密封,实现管道扭转,进行补偿。

6.球型补偿器:和波纹管角向补偿器一样,实现角向位移。

二、各种补偿器的优缺点1.自然补偿:顺其自然,工作可靠,工作压力和温度范围最宽。

但必须有现成的地形或平面位置,能使管道有较多的转弯,满足热补偿的要求。

2.方形补偿器:类似自然补偿,人为地增加方形转弯,以弥补自然补偿器弯头数量的不足。

优点也是不受工作压力和温度的限制,缺点:流体阻力大,占地面积多,管道支架多,不美观,投资较大。

用于自然补偿不能满足热补偿要求时而采用的“自然补偿”。

对于压力超过4.0MPa的场合,几乎没其他产品可以替代。

3.套筒补偿器:也能够承受较高的压力和温度,补偿量大,安装方便。

缺点:容易泄漏,检修频繁、推力大。

不能用于对流体纯度要求高的场合。

4.波纹管补偿器:种类较多,分为轴向型(内压和外压或有推力和无推力或架空型直埋型。

)、角向型(平面和复式)、和横向型(平面和复式)。

应用广,无泄漏,可靠性较好,但运行温度和压力有限制,温度,400度,压力不超过4.0MPa。

角向型通过组合(2到3个),可以满足大位移量和产生小的推力,应用前景光明。

本次重点讲述。

5.旋转式补偿器:最近推出的新产品,通过2个组合和管道转弯实现热补偿。

补偿量大,推力小,最高温度可达到485度,压力可达5.0MPa。

供热管道直埋式补偿器安装要求

供热管道直埋式补偿器安装要求

有图有真相!供热管道直埋式补偿器安装要求固定点,一是在直管段的端部,二是在管道的分支处。

长的无分支的直线管道两补偿器之间可以不设固定点,靠管道自然形成的“驻点”即可发挥固定点的作用。

驻点是两补偿器之间管道的那个不动点,在管径相同,埋深一致时,驻点与两补偿器间的距离相等。

褡补偿器(包括转角处自然补偿器)至固定点之间的距离不得超过管道的最大安装长度Lmax,管道最大安装长度的定义是固定点至自由端(补偿器)的长度,在此长度下产生的摩擦力不得超过管道许用应力下相应的弹性力。

Lmax按下式计算:常用管道的最大安装长度Lmax。

应考虑16kgf/cm2内压力所产生的环向应力的综合影响。

3.2固定支座的设计计算具有2个管道分支并在主干线上有一处转角管道平面,补偿器的布置应满足Ln <Lmax的条件。

驻点G1、G2的推力为零,所以,此点处不必设置固定支座,但为了防止回填土的不均匀,埋深的不一致和预制保温管外壳粗糙度的不规则等可能会造成驻点的漂移,所以,对处于驻点位置的管道分支处G1、G2需设置支座,以G1为例其轴向推力可按下式计算:F1=Pb2+L2f-0.8(Pb3+L2f)式中F1-固定支座G1的水平推力,kgf;f-管道单位长度摩擦力,Kgf/mPb2-B2膨胀节的弹性力,Kg;Pb3-B3膨胀节的弹性力,Kgfk2-B2膨胀节的刚度,Kgf/mm;△L2-B2膨胀节的补偿量,mm;L2-膨胀节至G1的距离,m;假如某一分支如自G2接出的分支带有补偿器B。

那么,G2还受到一侧向推力的作用,如图中的F2(y),当L5很短(实际布置时L5也应很短),那么,侧向力F2(y)的大小为:F2(y)=Pn*A5+Pb5式中Pn-管道工作压力,Kgf/cm2A5-B5膨胀节的有效面积,cm2;Pb5-B5膨胀节的弹性力kgf。

固定支座G3也驻点位置,从管道和土壤的摩擦力来讲,该点也受到大小相等,方向相反的两个时作用,但应注意到该点同时又受到转角处的盲板力的作用,考虑驻点漂移的影响,固定支座G3的推力F3=1.2Pn*A4式中F3-作用在固定支座G3的水平推力,Kgf;Pn-管道工作压力,Kgf/cm2;A4-B4膨胀节的有效面积,cm2。

波纹管补偿器安装方法及要求

波纹管补偿器安装方法及要求

波纹管补偿器安装方法及要求波纹管补偿器是一种用于承受管道系统中因温度变化、震动和位移而引起的热胀冷缩、质量超负荷和管道偏斜等问题的装置。

它能够有效地减少管道系统的应力,提高其安全性和可靠性。

以下将详细介绍波纹管补偿器的安装方法及要求。

一、安装方法:1.确定波纹管补偿器的位置:在管道系统的设计中,应提前确定波纹管补偿器的安装位置。

根据管道系统的结构和应力状态,选择适当的位置安装波纹管补偿器。

2.安装支架:根据波纹管补偿器的尺寸和重量,选择合适的支架进行安装。

支架应稳定、坚固,能够承受波纹管补偿器的重量,防止其出现位移和摇晃的情况。

3.连接管道:根据波纹管补偿器的连接方式,将其与管道系统的管道连接起来。

连接方式一般有法兰连接、对焊连接和螺纹连接等。

根据实际情况选择合适的连接方式,并按照相关标准进行连接操作。

4.调整波纹管补偿器的位置:在安装波纹管补偿器时,应根据管道系统的设计要求以及实际情况,调整波纹管补偿器的位置和方向,确保其能够正常工作。

波纹管补偿器与管道之间的间隙应符合规范要求。

5.安装固定支架:在波纹管补偿器的两端或上方安装固定支架,用于固定和支撑波纹管补偿器,防止其发生位移和摇晃。

固定支架应坚固可靠,承受波纹管补偿器的重量和力矩。

6.进行波纹管补偿器的预紧:根据波纹管补偿器的设计要求和相关标准,进行波纹管补偿器的预紧操作。

预紧力应适当,既不能过大导致应力集中,也不能过小影响其工作效果。

预紧力应均匀分布,避免出现偏斜和位移的情况。

7.进行测试和调试:在完成安装后,进行波纹管补偿器的测试和调试。

通过施加压力或使用其他测试方法,检查波纹管补偿器的工作情况,并对其进行调整和修正,确保其能够正常工作。

二、安装要求:1.波纹管补偿器的安装应符合相关标准和规范的要求,确保其质量和可靠性。

2.在进行波纹管补偿器的安装前,要进行现场勘测和分析,确保安装位置符合设计要求,能够满足波纹管补偿器的工作需要。

3.在安装波纹管补偿器时,应仔细检查其质量和外观,确保其无损伤和缺陷。

补偿器使用方法

补偿器使用方法

补偿器使用方法补偿器使用方法及注意事项波纹补偿器:也称伸缩节、膨胀节、主要为保障管道安全运行。

英文名称为expansion joints,Bellow Expansion Joint,是一种挠性、薄壁、有横向波纹的具有伸缩功能的器件,它由金属波纹管与构件组成。

波纹管补偿器的工作原理主要是利用自身的弹性变形功能,补偿管道由于热变形、机械变形和各种机械振动而产生的轴向、角向、侧向及其组合位移,补偿的作用具有耐压、密封、耐腐蚀、耐温度、耐冲击、减振降噪的功能,起到降低管道变形和提高管道使用寿命的作用。

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。

与补偿器波纹管接触的保温材料应不含氯。

管道安装:补偿器的安装

管道安装:补偿器的安装
图中前四种主要用于线膨胀的补偿, 第五种可用于角补偿。(a)、(b)型多 用于高温高压蒸汽管路中(一般温度t >400℃,压力p>3MPa); (c)型用 于变形较小的管路中;(d)型应用于 介于上述两者间的蒸汽管路中(温度 t<400℃,压力p<3MPa);(e) 型可以作为角补偿的形式使用。
• 波纹管式膨胀接头
主讲人:吴璇璇
1、概述
• 补偿器又称为伸缩器或伸缩节、 膨胀节, 主要用 于补偿管道受温度变化而产生的热胀冷缩。如果 温度变化时管道不能完全自由地膨胀或收缩,管道 中将产生热应力。
• 在管道设计中必须考虑这种应力, 否则它可能导致 管道的破裂, 影响正常生产的进行。作为管道工程 的一个重要组成部分,补偿器在保证管道长期正常 运行方面发挥着重要的作用。
• 整体式膨胀接头
• 图2.4.4所示的整体式膨胀接头其标准号为CBM1129-82, 适用于温度不高于80 ℃的船舶舱底、压载、海水、消防、 甲板冲洗和油类驳运等管路。它由本体(套管)、法兰、螺 栓、制动螺钉、橡胶圈等组成。本体和法兰的材料为20#钢; 螺栓材料为35#钢;制动螺钉的材料为2Cr13; 橡胶圈的材 料:介质为油类用丁腈橡胶Ⅰ-2,介质为水用氯丁橡胶Ⅲ-2。
万向铰链型波纹补偿器
• 复式自由型波纹补偿器
• 由端管和中间管所连接的两个波纹管及结构件组成,主要用于 吸收轴向与横向组合位移而不能承受波纹管压力推力的补偿器, 这种补偿器也能吸收角位移。如图所示:
复式拉杆型波纹补偿器
由端管和中间管所连接的两 个波纹管及拉杆、端板和球面 与锥面垫圈等结构件组成,能 吸收任一平面内的横向位移并 能承受波纹管压力推力的膨胀 节。如图所示:
• 波纹管式膨胀接头按材料分有不锈钢、紫铜和橡胶三种。
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浅谈管道补偿器的使用说明由于工作介质及环境温度的变化导致管道长度发生变化,并产生拉(压)应力,当超过管道本身的抗拉强度时,会使管道变形或破坏。

为此,在管道局部架空地段应设置补偿器,即膨胀节。

使由温度变化而引起管道长度的伸缩加以调节得到补偿一、波纹膨胀节的形式波纹管配备相应的构件,形成具有各种不同补偿功能的波纹膨胀节。

按补偿形式分为轴向型、横向型、角向型及压力平衡型。

轴向型普通轴向型、抗弯型、外压型、直埋型、直管力平衡型、一次性直埋型。

横向型单向横向型、万向铰链横向型、大拉杆横向型、小拉杆横向型。

角向型单向角向型、万向角向型。

以上是基本分类,每类都具备共同的功能。

在一些特定情况还可以有特殊功能,如耐腐蚀型、耐高温型。

按特定场合的不同,分为催化裂化装置用、高炉烟道用。

按用于不同介质分为:热风用、烟气用、蒸汽用等。

二、波纹膨胀节的结构1.轴向型波纹膨胀节普通抽向型是最基本的轴向膨胀节结构。

其中支撑螺母和预拉杆的作用是支撑膨胀节达到最大额定拉伸长度和到现场安装时调整安装长度(冷紧)。

如果补偿量较大,可用两节,甚至三节波纹管。

使用多节时,要增加抗失稳的导向限位杆。

抗弯型增加了外抗弯套筒,使整体具有抗弯能力。

这样可以不受支座的设置必须受4D、14D的约束,支架的设置可以将这段按刚性管道考虑。

外压型这种结构使波纹管外部受压,内部通大气。

外壳必须是密闭的容器,它的特点是:1)波纹管受外压不发生柱失稳,可以用多波,实现大补偿量。

2)波纹内不含杂污物及水,停汽时冷凝水不存波纹内可从排污阀排掉,不怕冷冻。

3)结构稍改进也具有抗弯能力。

直埋型它的外壳起到井的作用,把膨胀节保护起来.密封结构防止土及水进入。

实际产品分防土型和防土防水型。

对膨胀节的特殊要求是必须与管道同寿命。

一次性直理型它的使用是装在管线上后整个管线加热升温到管线的设计温度范围的中间温度,管线伸长,波纹管被压缩,两个套筒滑动靠近,然后把它们焊死,再由检压孔打压检验焊缝不漏即可。

它的特点是:1)焊死后波纹管再不起作用,它的寿命一次就够。

2)波纹管的设计压力按施工加热的压力设计。

材质用普通碳钢。

2.横向型波纹膨胀节单向横向型它只能在垂直于铰链轴的平面内弯曲变形。

万向横向型它可以对不在一个平面内的空间管道进行各方向的补偿变形。

大拉杆横向型它属于万向横向型,除了可以承受较大的横向变形,还能吸收中间长接管的热变形。

如果不需要用拉杆平衡内压的推力,它还可以补偿来自管线的轴向变形,即所谓“万能膨胀节”。

由干弯曲和轴向变形同时发生且轴向变形由两个波纹管均担,则要求它们的变形量要在膨胀节结构上给以限位,以便均匀分配各波纹管的变形量,使其各自的变形量都小超过额定值。

小拉杆横向型在需要由拉杆平衡内压推力时,它可以进行横向和自身热变形补偿。

如不需拉杆平衡内压推力,它可以承受轴向补偿,这也是万能膨胀节的一种。

横向膨胀节具有下列优点:①能进行大位移补偿。

②内压引起的轴向力由自身的拉杆及铰链平衡,使它的支架成为次固定支架,降低支架的造价。

③拉杆横向式还具有吸收轴向变形的能力,在变形较复杂的管线上可以发挥它的作用。

④它更大的优点是由子在结构上受拉杆及铰链的保护,对管道的安装误差甚至事故不像轴向膨胀节那样敏感,有时即使有管道事故也不致损坏膨胀节。

在管系设计中如果可能尽量用横向型膨胀节。

3.角向型波纹膨胀节单向角向型它只能弯曲变形,形成角位移。

内压推力由铰链承受。

万向角向型万向角向型波纹膨胀节特点是采用万向铰链,可以在过轴线的任何平面内弯曲。

角向型一般由两个或三个组合使用补偿线位移。

4.力平衡型波纹膨胀节波纹膨胀节内压推力比较大,易对相连的设备产生不良影响。

力平衡型膨胀节通过自身结构使内压引起的推力保持平衡.而不作用或很少作用于相连的设备,且能保持本身的轴向补偿功能。

直管力平衡型它由两个工作波纹管,一个平衡波纹管及端板、平衡拉杆组成。

其中的关键是平衡波纹管的有效面积必须是工作波纹管有效面积的两倍,这样工作波纹管内压引起的向外侧的轴向推力通过平衡拉杆被平衡波纹管因内压引起的相反方向的推力所抵消,而无轴向推力输出,管道或设备不再受力在正常的补偿过程中,它自身的力平衡关系不变。

弯管力平衡型这是用于管道转弯处进行轴向、横向或两者组合补偿。

由工作波纹管和平衡波纹管及平衡拉杆、弯头组成。

平衡波纹管的有效面积必须与工作波纹管的有效面积相等,则内压引起的轴向推力正好方向相反,大小相等。

通过拉杆相抵消。

横向位移校大时可用两个工作波纹管,如横向位移和轴向位移都比较小,可用一个工作波纹管。

注:以上膨胀节类型均参照石家庄巨力科技有限公司样本。

三、 由于温度变化引起钢管的伸缩量计算TL C L ∆=∆-∆L 伸缩量(mm )-C 线膨胀系数(钢:141012.0--⨯C )-L 管道长度(mm )-∆T 温度(C )12T T T -=∆ 1T —变化前温度 2T —变化后温度由上式可以得出:每米钢管温差C 1时,伸缩量为0.012mm ,即若升高C 100,则伸长1.2mm 。

四、 由于温度变化引起钢管的伸缩应力计算TC E P ∆= P —应力(帕)E —弹性模量(钢:111006.2⨯帕)T ∆—温度(C )C —线膨胀系数(1-C )TC E P ∆==2411/7.2447.21012.01006.2cm f Kg MPa C ⋅==⨯⨯⨯- 帕由上式可得出:每C 1温差应力值为2.47兆帕,即2/7.24cm f Kg ⋅例:Dg1000毫米管道,厚6毫米则:承受力)()内外22221002.10147.24(4-⨯=-=ππD D P F =4683f Kg ⋅ 即:当温差C 1时承受4683f Kg ⋅的拉(压)应力。

五、 膨胀节预变位安装的计算:安装前,对于补偿量大的膨胀节可进行预变行安装,这样可以增加膨胀节的疲劳寿命、减少膨胀节的弹性反力,从而减少膨胀节对固定支架的推力。

对于补偿量小的膨胀节,一般不进行预变行。

用于吸收震动的膨胀节,不要进行预变形。

预拉量X ∆按下式计算:()()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡---=∆d g d a T T T T X X 21 式中:X —补偿器的补偿量,mma T —管道安装温度,Cd T —管道最低温度,Cg T —管道运行时的最高温度,C对于高温管道(g T >a T ),预拉量为正,应将补偿器预拉伸;对于低温管道(g T <a T ),预拉量为负,应将补偿器预压缩。

热力管道属于前者。

当d a T T =时,X X 21=∆,所以一般资料介绍,预拉量可以取补偿量的一半,但是这一结论的前提是管道的安装温度与最低温度近似相等。

当g T >a T 时,X X 21<∆;当g T <a T 时,X X 21>∆。

在分析管道轴向力的同时,还应注意到管道的横向推力,由于在安装管道时,管线的布置不可能绝对平直,因此受热后不仅轴向移动,还会造成径向位移。

如果导向支架不能承受所加的横向载荷或导向滑板侧形状不规则、表面粗造等,其摩擦阻力随横向推力的增大而增大,所以对平衡式波纹管补偿器进行设计时,对导向问题也进行了专门的设计,以保证其横向摩擦力最小,能最大限度地保证管道的安全运行。

当管道输送常温介质时:安装前应在施工现场将波纹管补偿器预先压缩或拉伸到“零点温度”(施工地区年平均温度)时的长度再进行安装,此方法称预拉伸。

预拉伸的长度可通过下式求得:tLC L ∆=∆ L ∆─拉伸或压缩的长度(mm )t ∆─温度(C )L ─补偿器的长度(mm )C ─管壁线膨胀系数(C 1) 12t t t -=∆式中:1t ─零点温度,即施工地区的年平均那温度2t ─安装时现场温度当12t t >时,t ∆为正数,需要将补偿器波纹管进行压缩。

当12t t <时,t ∆为负数,需要将补偿器波纹管拉伸。

例:设计极端最高温度42.5C ,极端最低温度-19.7C 全年平均温度:4.1127.195.42=-=平t C 例如1:夏天,安装温度为30C 时,2t 管道长度为50米时,L 管壁线膨胀系数:tLC L ∆=∆=431012.010504.1130-⨯⨯⨯⨯-)( =11.16(mm)为正数,需将波纹管补偿器压缩11.16毫米。

例如2:冬天,安装温度为0C 时,2t 管道长度为50米时,L 管壁线膨胀系数:tLC L ∆=∆=431012.010504.110-⨯⨯⨯⨯-)( =-6.84(mm)为负数,需将波纹管补偿器拉伸6.84毫米。

六 限位螺栓的设置补偿器在运行过程中,由于存在内压推力和弹性反力,会对补偿器两端的固定支座或其它设备产生巨大的推力,如不设法抵消这种力,就必将造成管线、支座或其它设备结构的破坏。

限位螺栓就是为了克服这种力而设置的。

限位螺栓一般四组,两端国定在端板上,由大拉杆、螺母及球面垫圈组成,其计算见GB/T12777-2008《金属波纹管膨胀节通用技术条件》中的规定。

波纹管两端的固定支架或设备所受水平推力公式:B e F F F +=式中 42mr e D P A P F π⨯=⨯= m D 波纹管平均直径X K F X B ∆⨯= X K 波纹管的轴向刚度 X ∆补偿器的轴向位移 可以看出,补偿器对两端的推力是由e F (盲板力)和B F (补偿器的弹性反力)组成的,由于设置了限位螺栓,所以,补偿器对两端的推力只有B F 。

例:有一工程的冷冻水管为DN450的螺纹钢管,为了抵消冷冻水管内温差而产生的变形,就在管道上设置了金属波纹管膨胀节。

该膨胀节对支架的推力如下:根据该膨胀节的刚度K 为459N/mm ,膨胀节的位移为25mm ,冷冻水管的试验压力P 为 1.6 Mpa ,而其有效压面积A 为20752cm 。

故:5.3434725459102075106.146=⨯+⨯⨯⨯=+B e F F Kg=34.34吨拉杆计算:根据GB/T12777-2008的规定:σn F A e ==95487410020756.1=⨯⨯⨯2mm 则拉杆的直径mm 34=Φ,取安全系数1.2,mm 40=Φ所以此膨胀节对支架的推力为:N F B 1237525459=⨯=综上所述,金属波纹管膨胀节是一个即脆弱又重要的环节,在实际施工过程中,我们按照以上的正确方法预拉(压)后进行安装,通过有关力学计算,按照实际的需要是否设置大拉杆型及其它约束型膨胀节,使整个管线长期、稳定、安全的工作。

可参照石家庄巨力科技有限公司产品样本。

七 一般安装要求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,包括产品外观检查,特别是波纹管表面有无运输及吊运中造成的机械损伤。

2、当设计不要求进行预变位安装时,则在整个安装期间不要松动定位螺母或拆除运输拉杆或“过桥”,当膨胀节和各类管架都装设完毕检查合格后,压力试验前,必须立即将大拉杆上内侧定位螺母拧至螺纹根部,立即拆除专用运输螺杆或“过桥”。

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