煤氣管道因季節(jié)更替及輸送介質(zhì)高于常溫將發(fā)生熱脹冷縮,長(zhǎng)度發(fā)生變化。當(dāng)溫度較高或管道較長(zhǎng)時(shí),以上因素可導(dǎo)致管道超過(guò)本身極限應(yīng)力而破裂,甚至破壞被連接的設(shè)備和支架。因此,不能忽視膨脹量及其產(chǎn)生的熱應(yīng)力,必須采取補(bǔ)償措施,減小管道熱脹冷縮時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力,使熱應(yīng)力減到管道允許應(yīng)力之下,以保證管道穩(wěn)定和安全工作。目前,煤氣管道補(bǔ)償器種類(lèi)繁多,設(shè)計(jì)人員必須充分了解各種補(bǔ)償器的特點(diǎn),并能夠正確選擇合適的補(bǔ)償器。
煤氣管道補(bǔ)償器的種類(lèi)和特點(diǎn):
為了減少管道的熱應(yīng)力,一般在管道之間安設(shè)補(bǔ)償器,或者利用管道本身的彎曲以自動(dòng)補(bǔ)償。在管道的配置中,應(yīng)優(yōu)先考慮利用管道彎曲的自然補(bǔ)償作用,這種利用管道自身長(zhǎng)度變化的自行補(bǔ)償是的辦法,當(dāng)自然補(bǔ)償不能滿足要求時(shí),可設(shè)置補(bǔ)償器。
1、管道的自動(dòng)補(bǔ)償
它是利用管道敷設(shè)上的自然彎曲來(lái)吸收管道的熱伸長(zhǎng)變形,常見(jiàn)的有L形或z形。L形與z形補(bǔ)償器(又稱(chēng)自然補(bǔ)償器)可以利用管道中的彎頭構(gòu)成,且便于安裝。在管道施工中,應(yīng)充分利用這兩種補(bǔ)償器做熱膨脹的補(bǔ)償,然后再考慮采用其它種類(lèi)的補(bǔ)償器。自動(dòng)補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是可以節(jié)省補(bǔ)償器,缺點(diǎn)是管道變形時(shí)產(chǎn)生橫向位移。
2、鼓形補(bǔ)償器
鼓型補(bǔ)償器安裝簡(jiǎn)單,流體阻力小,但補(bǔ)償能力小,強(qiáng)度較弱,一般用于直徑大,低壓而又怕泄漏的介質(zhì),在高爐煤氣輸送中常用。鼓型補(bǔ)償器應(yīng)配置在距離不大于6m的曲早片支架,而且一般布置在兩固定支架中間。鼓型補(bǔ)償器優(yōu)點(diǎn)是制作較容易,投資較??;缺點(diǎn)是抗腐蝕性不好。
3、填料補(bǔ)償器
填料式補(bǔ)償器又稱(chēng)套管式補(bǔ)償器,它可以分為鑄鐵和鋼制兩種。填料補(bǔ)償器的工作原理是當(dāng)管道熱脹冷縮時(shí),大小套筒作相對(duì)移動(dòng)以吸收其膨脹長(zhǎng)度。填料與套筒之間因?yàn)槟Σ廉a(chǎn)生反推力,其大小與管道內(nèi)壓力成正比,而與管道的變形量無(wú)關(guān)。安裝時(shí),填料式補(bǔ)償器的大小套簡(jiǎn)兩端各有一個(gè)支點(diǎn),一個(gè)固定,一個(gè)滑動(dòng)。這種補(bǔ)償器的優(yōu)點(diǎn)是占地面積小,安裝簡(jiǎn)單,流體阻力小,壁厚耐腐蝕,有較大的補(bǔ)償能力。其缺點(diǎn)是造價(jià)較高,制作較為困難,容易漏水、漏氣,它適用于溫差大、內(nèi)壓力低以及介質(zhì)不易泄漏的管道,常壓煤氣管道中常采用。
4、方形補(bǔ)償器
方形補(bǔ)償器廣泛用于碳鋼、不銹鋼管道以及有色金屬管道。它是由4個(gè)90。彎管組成,采用冷彎法或熱彎法彎制,也可以采用折皺彎頭。方形補(bǔ)償器的優(yōu)點(diǎn)是制造方便,軸向推力較小,補(bǔ)償量大,運(yùn)行可靠,嚴(yán)密性好,不需要經(jīng)常維修。其缺點(diǎn)是單面外伸臂較長(zhǎng),占地面積較大,需要增設(shè)管架,當(dāng)管徑較大時(shí)不宜采用。
5、波紋補(bǔ)償器
目前,煤氣管道上*常用的是波紋補(bǔ)償器。波紋補(bǔ)償器*主要元件是波紋管;主要性能包括:補(bǔ)償量、彈性剛度,耐壓強(qiáng)度、穩(wěn)定性、疲勞強(qiáng)度等。一般設(shè)計(jì)管網(wǎng)時(shí)要求波紋補(bǔ)償器在滿足強(qiáng)度、穩(wěn)定性和疲勞壽命前提下,補(bǔ)償量越大越好,剛度值越小越好。波紋補(bǔ)償器允許的補(bǔ)償能力一般按*大補(bǔ)償能力的1/2~2/3計(jì)算。為了防止橫向突出,波紋補(bǔ)償器的波數(shù)不宜太多,一般常用的是1~4個(gè)波,因?yàn)椴〝?shù)太多就會(huì)破壞對(duì)稱(chēng)變形。
目前在煤氣管道補(bǔ)償中應(yīng)用最為廣泛的一種補(bǔ)償器,也可適用于蒸汽、熱水、氧氣、氮?dú)饣蚱渌鼰o(wú)腐蝕性介質(zhì)的管道系統(tǒng)。