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金属波纹管的特点

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1 金属波纹管的特点

1.1 金属波纹管充加气体压力后轴向位移

轴向位移就是指塑料软管长短方位里的偏移。当金属波纹管内具有液态开展充压时, 也会产生轴向推力, 伴随着的压力提升, 轴向推力扩大, 从而造成塑料软管径向伸展, 当塑料软管塑料网袋牙齿咬合到一定程度时, 径向伸展终止。

1.2 金属波纹管能赔偿管路的横着偏移

横着偏移就是指垂直在塑料软管方位里的偏移。当管线造成横着偏移时, 金属波纹管因为结构特征, 能够因横着力作用造成横着偏移, 其偏移力远远小于碳素钢管的弹性力。

1.3 金属波纹管和储存罐的共震

储存罐与关键进出口贸易管路的刚度比和相对质量相距比较大, 假如二者的基本上自振频率相同或相近, 在地震力下将会出现共震, 进而加剧储存罐的毁坏, 因此金属波纹管的最基本自振频率应高过储存罐基本上自振频率的50%[1]。储存罐的自振频率计算方法如下所示:

式中f1———储存罐基本上自振频率, Hz;

T1———储存罐基本上自振周期, s;

r0———储存罐体形系数;

hw———液位相对高度, m;

r1———底圈罐壁均值半经, m;

t1/3———液位相对高度1/3处罐壁薄厚, m (不包含浸蚀裕量) 。

注:式 (1.3.2) 为储存罐粱式震动基本上周期时间[2]的简单化类似公式计算。

储存罐体形系数的明确见表1。 (注:d1为底圈罐壁平均直径, m)

表1 储存罐体形系数   

创业故事

一般严格执行生产制造技术标准制造出来的金属波纹管, 其基本上自振频率均超过10 Hz。当储存罐的最基本自振频率小于或等于7 Hz时, 并不考虑到储存罐和金属波纹管的共震危害。

2 金属波纹管的型号选择

金属波纹管在石油化工行业获得广泛运用, 但运用中也存在着一些问题, 可能是由于塑料软管长短的挑选组装不合理所造成的。塑料软管长短太长, 也会引起系统软件不稳定, 提升流动阻力、提升机械性损伤及震动等诸多问题;塑料软管长短太短, 就无法达到赔偿、减震、消噪的效果。因此, 明确金属波纹管长短是关键作业。除此之外, 还应当充分考虑下列要素:介质特性, 工作温度, 操作压力, 联接管路的外径, 场地类别, 接口方式, 偏移方法等。文中以该储存罐出入口管路为例子。

2.1 物质特性及使用主要参数

表2 物质特性及使用主要参数     

2.2 偏移方法

金属波纹管主要是用于赔偿储存罐的纵向移动, 而轴向位移也可通过金属波纹管安装长短, 管道全面的有效布局来达到赔偿。

2.3 金属波纹管的长度明确

金属波纹管长度通过式 (2.3.1) 测算

式中L———金属波纹管长度, mm;

Y———金属波纹管需偿还的横着偏移, mm, 如表3所显示;

R具体———金属波纹管达到赔偿时的具体弯曲半径, mm, 如表4图示;

该储存罐坐落于江苏南京, 抗震设防烈度7度区, Y选值为100 mm, R最少依据经验取20d为4000 mm, 考虑到一次性弯曲脉冲载荷, R具体取5200 mm, 带入式 (2.3.1) 测算得1769, 明确采用L=1800 mm的金属波纹管。

表3 抗震设防烈度与横着偏移补偿量对照表    免费下载原表

表4 金属波纹管具体弯曲半径与最小弯曲半径之关联    免费下载原表

2.4 储存罐的自振频率

该储存罐底圈罐壁均值直径d1=19.024 m, 液位高度hw=14.3 m, 液位相对高度1/3处罐壁厚度t1/3=0.009 m, 将主要参数带入式 (1.3.1) 日式 (1.3.2) 测算得到该储存罐基本上自振频率为5 Hz, 小于7 Hz, 因此地震发生时不顾及共震难题。

综上所述, 该储存罐出入口管路金属波纹管的型号选择为PN2.0-DN200-WN-304SS, L=1800 mm。

3 金属波纹管安装与使用管理方法

3.1 组装形式

金属波纹管恰当组装是保证其特性充分运用的重要内容。金属波纹管一般安装于罐进出口贸易管路根处阀以后, 金属波纹管后也管从, 使储存罐与管线立即产生软接头, 有利于金属波纹管的维护保养和拆换。金属波纹管在大自然状况下赔偿轴向位移水平有限, 当组装长短相当于当然长短时, 必定无法承受强悍的径向拉申而出现破裂, 可能会导致管道泄露。因而金属波纹管安装长短要低于当然长短, 以确保一定的可玩性。金属波纹管的安装示意图如下图1所显示。

图1中, L为金属波纹管长短, Smin为最少组装偏移, Smin在于金属波纹管大小, 构造, 管经, 补偿量和长短, 常见式 (3.1.1) 开展估计。

图1 金属波纹管安装示意图  

创业故事

式中系数a根据表5选择。

表5 指数a的选择     

创业故事

因为金属波纹管关键吸收系统所产生的横着、轴向位移, 除开安装中确保金属波纹管的可玩性, 也可以通过管路的布局来消化吸收, 比较常见的管路方法有二种, L型 (如图2) 和Z型组装 (如图3) 。L型组装较普遍, 总体合理布局干净整洁美观大方, 降低了管道长度, 减少流动阻力, 但管路所形成的轴向应力将作用于金属波纹管和储存罐管嘴上, 那样缩短塑料软管、闸阀的使用期, 同时还会毁坏管嘴, 产生成品油泄露。Z型组装虽增强了管道长度和弯管总数, 但管路的轴向位移需要由其本身消化吸收, 尽可能减少金属波纹管和管嘴的轴向应力, 增加使用期限, 也有助于管路稳定。

从安全性角度使用期限角度出发, Z型组装好于L型, 因此在平面图部位允许的范围内首先选择Z型组装。

3.2 组装常见问题

(1) 施工前一定要对金属波纹管开展安全检查, 发现的问题立即清除;

图2 金属波纹管L型使用说明3金属波纹管Z型组装   下载原图

(2) 在起吊环节中, 需有避免金属波纹管受损的对策;

(3) 金属波纹管后该改装短接手, 以赔偿塑料软管空挡的尺寸误差;

(4) 应尽可能采用带钢塑料网袋编制金属波纹管。由于它的自振频率高, 一般在20~30 Hz, 远高于7Hz, 塑料软管和储存罐造成共震的概率很小;

(5) 安装中, 不可强制拉压扭曲, 不可砸敲金属波纹管, 不可选用强紧法兰螺栓的方法来清除组装误差;

(6) 金属波纹管上不能设定一切固定支架或支撑点;

(7) 金属波纹管距路面或服务平台高度应超过其横着偏移补偿量;

(8) 对隔热保温隔冷标准的管道, 不可危害金属波纹管的正常运转。

4 结果

文中融合案例, 对危害金属波纹管型号选择的每个要素展开分析, 在其中尤为重要的是金属波纹管的长度明确, 太长和太短都会导致伤害。此外较为了二种金属波纹管的安装方法, 得到Z型好于L型安装结果。只能有效开展金属波纹管的型号选择及安装, 才能让其充分发挥应该有的功效, 充分保证储存罐的安全运营。