一、由于设备布置或其他因素使管道系统的几何形状受到限制,补偿能力不能满足要求时,应在管道系统的适当位置安装补偿器。
根据补偿器的形成可以将其分为两类:一类是由于工艺需要在布置管道时自然形成的弯曲管段,称为自然补偿器,如L形补偿器、Z形补偿器(图9-9)、II形补偿器(图9-10、图9-11);另一类是专门设置用于吸收管道热膨胀的弯曲管段或伸缩装置,称为人工补偿器,如波纹式补偿器、填料函式补偿器等。
如自然补偿的形式为L形,则需考虑其中较短管[图9-9(a)中OB管段]是否有足够的吸收管系热膨胀的能力,如OB管段的长度不够,则应加长至C或重新考虑管线布置,以免发生管系因弯曲过度而破坏。
如自然补偿的形式为Z形,则不应在Z形管道中B处[图9-9(b)]加以固定使之成为两个L形(AB和AC),即只需在两端(A、C)加以固定保持Z形。
管道在自然补偿时如选用立体形方式,则较平面形的补偿效果更好。
二、补偿器的选用和布置规定如下。
a. Ⅱ形补偿器结构简单、运行可靠、投资少,应优先选用。Ⅱ形补偿器宜设置在两固定点中部,为防止管道横向位移过大,应在Ⅱ形补偿器两侧设置导向架。导向支座与Ⅱ形补偿器管端的距离一般取管径的30~40倍。
b. Ⅱ形补偿器与固定点的距离不宜小于两固定点间距的1/3。
c. 管道布置受限制时,在设计压力和输送介质允许的情况下可选用金属波纹管补偿器。波形式补偿器补偿能力大、占地小,但制造较为复杂,价格高,适用于低压大直径管道。
波纹式补偿器是用3~4mm厚的金属薄片制成的,它利用金属本身的弹性伸缩来吸收管线的热膨胀,每个波纹可吸收5~15mm的膨胀量。它的优点是体积小、结构严密。但是为了防止补偿器本身产生纵向弯曲,补偿器不能做得太长,每个补偿器的波纹总数一般不得超过6个。这使补偿器的补偿能力受到限制。这类补偿器仅用在内压小于0.7MPa的管道上。
d. 布置无约束金属波纹管补偿器应符合下列要求。
1. 两个固定支座间仅能布置一个补偿器。
2. 固定支座必须具有足够的强度,以承受内压推力的作用。
3. 对管道必须进行严格保护,尤其是靠近补偿器的部位应设置导向架,第一个导向支架与补偿器的距离应小于或等于4倍公称直径,第二个导向支架与第一个导向支架的距离应小于或等于14倍公称直径,以防止管道有弯曲和径向偏移造成补偿器的破坏。
e. 布置带约束的金属波纹管补偿器应符合应力计算的要求。
f. 套管式、球形补偿器因填料容易松弛、发生泄漏,对可燃介质管道和有毒介质管道严禁选用(采用自然沉降地基的储罐,存在后期的沉降量,其管应采用金属软管)。
③. 储罐前的管道当地震烈度大于或等于7度、有不均匀沉陷,且公称直径大于或等于150mm时,应设置储罐抗震用金属软管。金属软管的直径不应小于储罐进出口的直径。金属软管应布置在靠近储罐壁的第一道阀门和第二道阀门之间。