波紋補(bǔ)償器設(shè)置位置的探討

按照通常做法，軸向型波紋補(bǔ)償器均布置在緊靠固定支架旁，然后緊接兩個(gè)導(dǎo)向支架，距離分別4Dg、14Dg，主要目的以防止其軸向失穩(wěn)，蒸汽直埋管道靠保溫材料及外套鋼管進(jìn)行支撐或?qū)颉崴甭窆苤饕颗c保溫材料形成整體由土壤、沙層控制。但筆者認(rèn)為，這種布置方式出發(fā)點(diǎn)是好的，但在實(shí)際運(yùn)用中受地形限制，架空管系支架過多，則布置困難；直埋管系地下障礙物過多，可能有過多翻彎產(chǎn)生，要求補(bǔ)償器只能布置在直管段，這種在固定支架側(cè)設(shè)補(bǔ)償器的形式，可能會(huì)因管線位移造成波紋補(bǔ)償器每個(gè)波節(jié)吸收位移的工作能力傳遞不均，發(fā)揮的補(bǔ)償能力不充分。我們認(rèn)為解決補(bǔ)償器軸向失穩(wěn)問題除與其布置、設(shè)置位置有關(guān)外，更主要的是取決于補(bǔ)償器自身的性能與質(zhì)量，只布置在固定支架側(cè)的補(bǔ)償器性能與質(zhì)量要求應(yīng)更高一些，管線分段距離一般應(yīng)小一些，進(jìn)行選型時(shí)一定要選自導(dǎo)向性好，抗失穩(wěn)能力強(qiáng)的補(bǔ)償器，設(shè)計(jì)布置按照基本原則，根據(jù)工程的實(shí)際情況，靈活對(duì)待處理，實(shí)踐情況證明，無(wú)論是架空還是直埋地溝，只要做好導(dǎo)向結(jié)構(gòu)控制，波紋補(bǔ)償器可以設(shè)置在兩固定支架的任一位置。

重點(diǎn)對(duì)采用軸向補(bǔ)償器管系談一些體會(huì)和改進(jìn)意見。

補(bǔ)償器支架受力基本原則

軸向波紋管補(bǔ)償器受力支架分為主固定支架、次固定支架、導(dǎo)向支架。

固定支架推力計(jì)算

主固定支架水平推力由三種力的合力組成：

（1）由于工作壓力引起的內(nèi)壓推力F＝P * A
其中P為工作壓力，A為波紋管有效截面積。內(nèi)壓推力由波紋管有效截面積及工作壓力所決定，內(nèi)壓推力與工作壓力、有效截面積成正比，一般來說，波紋管補(bǔ)償器的內(nèi)壓推力都較大。

（2）波紋管剛度產(chǎn)生的彈性力PA＝K * f * L
其中為K波紋管剛度，L為管道實(shí)際伸長(zhǎng)量，f為系數(shù)，預(yù)拉伸時(shí)為0.5，否則為1。

（3）固定支架間滑動(dòng)摩擦反力 ＝q *μ* l
其中q為管道重量，μ為摩擦系數(shù)，l為管道自由端至固定端的距離。

主固定支架水平推力=內(nèi)壓推力+摩擦反力+彈性力

如果不同心還將計(jì)入因偏心造成對(duì)固定支架的彎距和側(cè)向推力。主固定支架水平推力巨大，大管徑可達(dá)上百噸，土建布置困難，需進(jìn)行全面結(jié)構(gòu)核算，屬于重載支架。

次固定支架，受力與主固定支架相同，但內(nèi)壓推力平衡抵銷，總推力較小，與主固定支架不是一個(gè)數(shù)量級(jí)，屬于中間減載支架。

計(jì)算固定點(diǎn)推力時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算固定點(diǎn)每側(cè)的受力，然后再合成。固定點(diǎn)兩側(cè)的方向相同時(shí)，采用兩個(gè)力的矢量和作為固定點(diǎn)推力。兩個(gè)力方向相反時(shí)，用絕對(duì)值大的力減去絕對(duì)值小的力的0.7倍，作為固定點(diǎn)的推力。

導(dǎo)向支架是控制沿管道或補(bǔ)償器運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng),確保管段膨脹作用于補(bǔ)償器上并保證管道不發(fā)生失穩(wěn).

一般補(bǔ)償器廠家樣本不僅對(duì)產(chǎn)品規(guī)格\結(jié)構(gòu)\參數(shù)情況做詳細(xì)說明而且有應(yīng)用實(shí)例推力計(jì)算\通用安裝要求,較為祥盡.可以做為設(shè)計(jì)依據(jù)。

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