進(jin)行管道(dao)(dao)設(she)計時,應在保證管道(dao)(dao)具有(you)足夠(gou)的(de)(de)(de)柔(rou)(rou)性(xing)來吸收位移應變的(de)(de)(de)前提下(xia),使(shi)管道(dao)(dao)的(de)(de)(de)長度盡可能短或投資盡可能少。在管道(dao)(dao)柔(rou)(rou)性(xing)設(she)計中,除考慮管道(dao)(dao)本身(shen)的(de)(de)(de)熱(re)脹(zhang)冷縮外,還應考慮管道(dao)(dao)端(duan)點的(de)(de)(de)附加(jia)位移。設(she)計時,一般(ban)采用下(xia)列(lie)一種或幾種措施來增加(jia)管道(dao)(dao)的(de)(de)(de)柔(rou)(rou)性(xing)。
1. 改變管道的幾(ji)何布(bu)置
改(gai)變管(guan)道(dao)(dao)(dao)的(de)幾何布置(L型或π型等),是增加管(guan)道(dao)(dao)(dao)柔性最理(li)想的(de)選擇,在管(guan)道(dao)(dao)(dao)兩端點固定(ding)的(de)前(qian)提下(xia),無論是二維平面內還(huan)是三維空(kong)間(jian)內或者二者組合后改(gai)變管(guan)道(dao)(dao)(dao)走向,都是通過增加管(guan)道(dao)(dao)(dao)長度(du)和彎(wan)頭數(shu)量的(de)方(fang)式(shi)來增加管(guan)道(dao)(dao)(dao)的(de)柔性。
2. 在管道支撐時選擇彈簧支吊(diao)架
彈簧(huang)支吊架可以適(shi)當釋放所支撐點對(dui)垂直(zhi)位移的(de)約束,進而增加管道柔性(xing)。但是如果連(lian)續(xu)使(shi)用彈簧(huang),會對(dui)管道的(de)穩定性(xing)有一定影響。
3. 增(zeng)設膨脹節
當(dang)管(guan)(guan)徑較大(da)、場地(di)空間有(you)限并且需要的補償量又很大(da),或(huo)設備(bei)、工藝等有(you)特殊要求的情況下不能應(ying)用(yong)(yong)改(gai)變管(guan)(guan)道(dao)走向(xiang)時,通(tong)常會在管(guan)(guan)系中(zhong)增(zeng)設膨脹節(一般為適用(yong)(yong)于(yu)低(di)壓大(da)管(guan)(guan)徑管(guan)(guan)道(dao)的波紋膨脹節)。
由于波(bo)紋膨脹(zhang)節(jie)制(zhi)造復(fu)雜、價(jia)格昂(ang)貴,并且是(shi)管(guan)系(xi)中的(de)薄弱環節(jie),應盡量避免使用(yong)。例如(ru)(ru),在SH 3009《石油化工可(ke)燃性氣(qi)體排(pai)放系(xi)統(tong)設(she)計(ji)規范》內提出:全廠(chang)可(ke)燃氣(qi)體排(pai)放系(xi)統(tong)的(de)管(guan)道設(she)計(ji)應采用(yong)自然(ran)補償(chang)。在條文說明(ming)內提出:“全廠(chang)可(ke)燃性氣(qi)體排(pai)放系(xi)統(tong)是(shi)石油化工廠(chang)在緊急事故(gu)時(shi)保證工廠(chang)安全的(de)重(zhong)要(yao)手(shou)段(duan),其(qi)排(pai)放管(guan)道的(de)配管(guan)設(she)計(ji)必須安全、可(ke)靠。采用(yong)自然(ran)補償(chang)器進(jin)行熱補償(chang)可(ke)以保證整(zheng)個系(xi)統(tong)的(de)管(guan)道具有同等的(de)強度,如(ru)(ru)果使用(yong)膨脹(zhang)節(jie)其(qi)不可(ke)避免地成為系(xi)統(tong)中的(de)薄弱點,尤其(qi)當管(guan)道中存在凝結液(ye)時(shi),膨脹(zhang)節(jie)極易損壞。國(guo)內曾發(fa)生過(guo)幾起(qi)因膨脹(zhang)節(jie)引起(qi)的(de)火炬氣(qi)排(pai)放管(guan)道失穩脫架、斷裂事故(gu)。”
常(chang)見(jian)自然(ran)補償(chang)彎的形式見(jian)圖17.2。