直埋式补偿器安装要求
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直埋式补偿器安装要求
(一)用途:
    直埋式波纹补偿器主要用于直埋管线的轴向补偿,具有抗弯能力,所以可不考虑管道下沉的影响,产品具有补偿量大,寿命长的特点。

(二)使用说明:
    直埋式波纹补偿器主要适用于轴向补偿,同时具有超强抗弯能力,所以不考虑管道下沉的影响。直埋式波纹补偿外壳及导向套筒保护下实现自由伸缩补偿,其它性能跟普通波纹补偿器相同。

(三)选用与安装:
    3.1管道最大安装长度计算
    有补偿直埋的管道应在二处高固定点,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/m
  • Pb2-B2膨胀节的弹性力,Kg; Pb3-B3膨胀节的弹性力,Kgf
  • k2-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/cm2
  • A5-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。
    3.3补偿器的选用计算
    直埋管道由于土壤摩擦力的影响,实际热伸长量要比架空和地沟敷设的管道热热伸长量要小。
  • 架空和地沟敷设时的伸长量:α·△t·L
  • 直埋敷设时,因土壤摩擦力影响的热伸长减少量:
  • 实际热伸长量为:
  • 式中E-钢管弹性模理,kgf/cm2;
  • α-钢管的线膨胀系数,取0.0133mm/m℃;
  • △t-管道温差;
  • A、f-同公式①;
  • L-两固定点之间的距离(最大安装长度)m。
    在实际工作中,直埋管道的热伸长量,采用丹麦摩勒中心的简化算法。
    式中符号同以上公式相同。
    按②或③式计算出实际热伸长量后,按系列表选用相应的补偿器。
    3.4补偿器安装
    直埋式膨胀节(不包括一次性直埋式)安装时应有两个后年度护圈(如下图),且护圈的壁厚不应小于管道的壁厚,设置护圈1的目的是为管道受热膨胀时,A尺寸范围内有土、砂等进入,图中的各尺寸为:
    直埋式波纹补偿器出厂时,所有外露表面已刷防锈漆两遍,直埋式波纹补偿器及其直埋管道的其它要求为:
  • 保温管埋于地下时,四周需用粒度小于20毫米的砂子填充,然后再覆盖原土,填充砂子的厚度不小于200毫米。
  • 保温管顶的埋深一般不超过1.2米,但也尽量不要小于0.7米,,保温管可直接埋在各种管道下面。
  • 如图,除A处外,其余均保温,因管道膨胀时A处不保温并不会造成显著的热损失。也是由于护圈的作用,直埋补偿器可以直埋处于车行道下面。
  • 直埋式补偿器安装不必冷紧,也不必按全线钢管接好后再割下和膨胀节等长管道之后再焊接的方法。使用直埋型膨胀节,不必设导向支架。
  • 安装时要注意保证导流套筒的方向与流动方向的一致。
  • 补偿器内介质应进行除游离氧和除氯离子处理,氯离子含量不得超过25PPm。
  • 补偿器允许不超过1.5倍公称压力的系统水压试验。
  • 补偿器安装完毕进行系统水压试验前,要将管道两端固定,防止内压推力拉伸补偿器。
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