旋转补偿器在石油化工装置管道中的应用

2 0 1 2年 1 2月 褚 以健 ． 旋 转补偿 器在石油化工装置管道 中的应用 1型 2型 4型 经解决了易泄漏的缺点。 2 旋转补偿器对 管道 系统 的反 作用力 固定 点 5型 6型 7型 图3 旋转补偿器的布置形式 旋转补偿器在工作时，首先必须克服一对旋转 筒之间产生的摩擦力矩mk ，该摩擦力矩值 由旋转补 偿器制造商给出，在管道产生热膨胀的过程中， 旋转 筒之间产生的摩擦力矩 对管道系统产生的反作用 力 由下式决定 ： P 。 屯 c 。 s ( 值得注意的是，该反作用力仅仅存在于当管道 系统温度变化产生相对的位移时，一旦管道系统的热 位移达到相对平衡时，该反作用力就不存在了。因此 采用旋转补偿器可以极大地减少管道系统 固定支架 处的水平推力，这是旋转补偿器区别于其他补偿结构 的优 点之一 。 3 旋转补偿 器和其他补偿装置 的优缺 点比较 以某石化装 置为例：从界 区外引入一高压蒸 汽管线，管道 内承受的压力为 4 ． 4 MP a ，温度 4 2 0 ℃，材质 A 1 0 6 B ，直径 D N 4 0 0 ，壁厚的压力等级为 S c h 6 0 。主管廊的长度为 2 0 0 m ，宽度 8 m。采用三 种不同补偿形式的典型管道布置如下。 ( 1 )采用管道 自然补偿如图 4 ，按每 7 0 m设置 一 兀 型补偿器，需采用 3 个丌型补偿器。在I - I ~ b 偿 器 附近的弯头处 ，管道系统 内由热膨胀产生 的二次应 力最大 ，达 到二次应力许用值 的 8 0 ％。 ( 2 )采用金属波纹管膨胀节补偿如 图 5 ，按每个 普通型轴 向膨胀节可吸收 5 0 ～ 6 0 m m轴向位移计算， 在每 1 0 m 管道之问应设 置一个 普通 型轴向膨胀节 。 ( 3 ) 采用旋转补偿器补偿如图 6 ，按旋转补偿器 转角不得大于 2 5 。要求。 表 1 是采用三种不同补偿形式的综合性能比较。 根据表 1 可知，旋转补偿器与 自然补偿相比， 在管路压力降、热胀应力和水平推力上都有极大的改 善，在其余项中与 自 然补偿相差不大。管路压力降的 改善可 以减少石化装置 的运行成本 ，热膨胀 应力 的改 善则大大增加 了管道 系统本身在运行 时的安全性 ，而 水平推力的减少降低了管廊钢结构的设计难度和制 造成本 。而波纹管膨胀节则 明显不适用于本例情况 。 上 上 上 J T i I 8 ● ......