波紋補償器固定支架

文章來源：http://m.laser029.cn 發布時間：2021-01-22 瀏覽次數：58

波紋補償器支架設置是為了保證蒸汽管道的穩定性，波紋補償器固定支架在蒸汽管道上設置若干固定點，將管道分為若干補償管段，分別進行熱補償，從而保證各個補償器的正常工作。

蒸汽管道固定支架的間距必須滿足以下幾個條件

(1)管段的熱伸長量不得超過補償器所允許的最大補償量；

(2)管段因熱膨脹和其他作用而產生的推力，不得超過固定支架所能承受的允許推力；

(3)不應使管道產生縱向彎曲。根據以上條件并結合已投產工程的設計和運行經驗，本工程蒸汽管道固定支架最大間距取 100 m。

(4)熱力管道波紋補償器的補償量及補償器的選擇，蒸汽管道補償器的補償量可按下式計算：

ΔL =αL ( t1-t2)式中：

α—管道的線膨脹系 數，取 α = 0.0133 mm/（m·℃）；L—兩固定支架間的距離，m；t1—蒸汽管道設計溫度，℃；t2—蒸汽管道安裝溫度，℃。

選擇補償器時，熱伸長量不能大于該補償器的最大補償量，且應留有安全裕量（安全裕量系數一般取 1.1~1.2）。

經計算，蒸汽管道每 100 m 的熱伸長量為 333mm，選用最大補償量為 380 mm 的外壓軸向型補償器，補償器參數如下：

管徑：DN500外徑：800 mm補償量:380 mm剛度:193 (N/mm)有效面積:2910 cm2出廠長度:3700 mm5 

固定支架受力計算固定支架的作用在于限制和控制管道位移量，通過補償器來吸收熱補償。

蒸汽管道使用外壓軸向波紋補償器時，應計算固定支架所受推力的作用，考慮推力大小是否在支架承受范圍內。

(5)蒸汽管道補償器固定支架水平推力由以下幾方面產生

（1）波紋管補償器受熱膨脹時由于熱膨脹產生的彈性力 FmFm=k· （N）式中：k—波紋管補償器剛度，N/mm；ΔL—熱伸長量，mm；

（2）管道內壓力在波紋管環面上產生的推力（盲板力）FpFp=P·A×102（N）式中：P—管道內壓力，MPa；A—波紋管有效面積，cm2；

（3） 管道熱位移受到的摩擦阻力 FfFf=μ·q·L （N）式中：q—架空蒸汽管段單位長度的自重載荷，N/m；μ—摩擦系數，鋼對鋼 μ=0.3；L—架空蒸汽管段計算長度，m。

架空蒸汽管道保溫采用復合硅酸鹽保溫，保溫厚度 140 mm，計算架空蒸汽管段單位長度的自重載荷為 1327 N/m。

A 點至 D 點管段為自然補償，管道布置見圖 2，利用 Bentley Auto PIPE 應力計算軟件可計算出 A點右側軸向 9686 N，側向力 24091 N。

A 點固定支架為端部固定支架，受水平推力最大，其值為：FA= FA1-0.7FA2=（Fm1+Fp1）-0.7FA2=（193×333+1.3×2920×102）-0.7×9686=437089 N

水壓試驗軸向力 FA= P0·A×102=1.25×1.3×2920×102=474500 N所以，A 點固定支架軸向力取 474.5 k N，側向力取 24.1 k N。

B 點固定支架為中間固定支架，受水平推力最小，其值為：FB= FB1-0.7FB2[2]=Fm1-0.7 Fm2=193×333-0.7×193×333=19281 N

所以，B 點固定支架軸向力取 19.281 k N，側向力取 0 k N。

C 點固定支架為次固定支架，其水平推力值為：

FC= FC1-0.7FC2=（ Fm1+ Ff1）-0.7（Fm2+ Ff2）=（193 ×333 +0.3 ×1327 ×100）-0.7 ×（193 ×333 +0.3×1327×100）=31224 N

所以，C 點固定支架軸向力取 31.224 k N，側向力取 0 k N。

(6)不銹鋼波紋補償器導向支架設置為使軸向型補償器嚴格地按管線熱脹或冷縮，補償器應靠近一個固定支架，并設置導向支架。導向支架可控制橫向位移和防止縱向變形。

兩個固定支架之間設置的軸向補償器，一端靠近固定支架，另一端依次設置三級導向支架。