摘要:工程技術(shù)當(dāng)中,金屬軟管已經(jīng)成為重要組成部件,其應(yīng)用在各種管線當(dāng)中,通過(guò)它自身的優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮著重要作用。其中在油罐儲(chǔ)存方面,設(shè)置進(jìn)出口管道上采用波形金屬軟管,實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償油罐儲(chǔ)存和管道中垃圾的滯留以及安裝時(shí)產(chǎn)生的偏差,能夠?qū)崿F(xiàn)振動(dòng)噪聲的降低或消除,以此確保儲(chǔ)罐運(yùn)輸安全與穩(wěn)定。現(xiàn)通過(guò)金屬軟管作用分類、結(jié)構(gòu)、安裝要求,對(duì)金屬軟管在儲(chǔ)油罐建設(shè)內(nèi)的應(yīng)用進(jìn)行分析,所得結(jié)論僅供參考。
關(guān)鍵詞:儲(chǔ)油罐;波紋金屬軟管;應(yīng)用價(jià)值
由于波形金屬管其自身材質(zhì)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用到易燃易爆氣體的運(yùn)輸系統(tǒng)中,金屬軟管無(wú)論是縱向力、軸向力等作用下都能充分地發(fā)揮其力學(xué)和彈性功能,保障運(yùn)輸過(guò)程中安全問(wèn)題同時(shí)良好的化學(xué)惰性,使金屬波形軟管在個(gè)行業(yè)中都有重要的使用價(jià)值,隨著科技不斷的發(fā)展完善金屬軟管不足更高性能的金屬軟管將會(huì)越來(lái)越得到使用從而提高長(zhǎng)期穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)發(fā)展隨著科技不斷發(fā)展工業(yè)產(chǎn)品日益多元化其中金屬軟管的產(chǎn)生很大程度上改善了生產(chǎn)活動(dòng)中的不足。
1金屬軟管定義
罐前進(jìn)口管道、出口管道連接,多選擇的是撓性或彈性連接,在地震強(qiáng)度≥7級(jí),地質(zhì)松軟情況下,管徑≥150mm時(shí),科學(xué)設(shè)置儲(chǔ)罐抗震,確保金屬軟件價(jià)值的發(fā)揮。儲(chǔ)罐進(jìn)口與出口位置上,增加波紋金屬軟件,以此量各類儲(chǔ)罐地震破壞減少,減少地基下沉率,管線的熱脹冷縮、施工安裝偏差等,在罐前進(jìn)口與出口管道上設(shè)置儲(chǔ)罐抗震使用的金屬軟管,以此將儲(chǔ)罐地震破壞減少,避免嚴(yán)重災(zāi)害對(duì)金屬軟管產(chǎn)生影響。
1.1波紋管
波紋管為圓柱體,表面設(shè)置有衡量波紋,且為薄壁殼體,在軸向拉力、壓力的作用之下,能夠伸短,若為其施加彎曲力矩橫向力,其胡產(chǎn)生軸平面形成相應(yīng)的位移。
1.2鋼絲網(wǎng)套
鋼絲網(wǎng)套若干股金屬絲、若干錠金屬帶按按照一定順序相互交叉,按照規(guī)定角度編制而成的網(wǎng)套,鑲嵌在金屬波紋管外表面。鋼絲網(wǎng)套不僅需要分擔(dān)金屬軟管軸向徑向上靜負(fù)荷,流體沿著管道流動(dòng)產(chǎn)生壓力,以此確保金屬軟管工作的安全性與可靠性。
1.3金屬軟管優(yōu)點(diǎn)
1)金屬軟管節(jié)點(diǎn)距離靈活;2)金屬軟管的伸縮性能較好,無(wú)阻塞,且無(wú)僵硬現(xiàn)象;3)金屬軟管的重量較輕,口徑一致,性能較好;4)金屬軟管的柔韌性較好,可重復(fù)彎曲,且撓性較好;5)金屬軟管的耐腐蝕性較好、耐高溫性較強(qiáng);6)金屬軟管可防鼠咬、耐磨損性較強(qiáng),可很好的避免內(nèi)部電線所產(chǎn)生的磨損;7)金屬軟管的耐彎折性能好、抗拉伸性能好、抗測(cè)壓性能強(qiáng);8)金屬軟管柔軟氣人順滑,可便于穿線,安裝流程便捷。
1.3金屬軟管的形式和分類
儲(chǔ)罐連接的金屬軟管,主要包含以下幾種形式:1)鋼帶焊接式;2)鋼絲網(wǎng)帶焊接式;3)鋼帶網(wǎng)帶機(jī)械夾固式。
1.4金屬軟管安裝要求
金屬軟管能夠壓縮,也可以拉伸,若不按照正確位置安裝,軟管會(huì)迅速斷裂,進(jìn)而使得使用壽命減少。一般情況下,金屬軟管劃分為3種長(zhǎng)度,分別包括:第一,壓縮長(zhǎng)度知道何時(shí),軟管壓縮到極限位置期間的長(zhǎng)度;第二,安裝長(zhǎng)度,指的是處于最大位移量的1/2中間位置軟管長(zhǎng)度;第三,拉伸長(zhǎng)度軟件被拉伸到的最大極限長(zhǎng)度。
2軟管選型
2.1介質(zhì)性質(zhì)與溫度要求
本公司油罐主要儲(chǔ)存原油與傳輸原油,對(duì)溫度無(wú)特殊的要求,達(dá)到室溫標(biāo)準(zhǔn)即可?;诖?,軟管材質(zhì)為SUS316L。
2.2 軟管通徑
軟管通徑與出口管道、進(jìn)口管道管徑保持一致,一般設(shè)置為D720mm。
2.3工作壓力
工作壓力指的是來(lái)油壓力,與儲(chǔ)液有著高度密切的關(guān)系,針對(duì)油壓力而言,一般保持在0.2MPa以內(nèi),儲(chǔ)液高度為17.9m,此時(shí)要適當(dāng)考慮摩擦助力產(chǎn)生的作用,初步將工作壓力設(shè)定為0.2MPa。
產(chǎn)品壓力設(shè)計(jì),需要達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)為:PS≥K(t)Pg (1)
式子內(nèi),設(shè)計(jì)壓力為PS,單位為MPa;儲(chǔ)油罐取1.0MPa;Pg為工作壓力,單位為MPa;K(t)為溫度修正系數(shù),在常溫狀態(tài)下,取1.0。
2.4接頭形式
軟管兩端選擇法蘭連接方式,連接類型為為平焊鋼法蘭與松套法蘭,如此可避免軟管扭轉(zhuǎn),以此實(shí)現(xiàn)軟管使用壽命的延長(zhǎng)。
2.5位移方式
軟管的價(jià)值在于,補(bǔ)償儲(chǔ)油罐橫向位移,針對(duì)軸向位移,一般需要 借助管線綜合布置的方式,以此進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償。
2.6最小彎曲半徑
最小彎曲半徑會(huì)直接影響軟管的使用壽命,軟管在應(yīng)用期間,工況與使用條件復(fù)雜,選擇理論計(jì)算方式,可確定出相應(yīng)的公式,確保最小彎曲半徑。使用期間,存在著以下幾種實(shí)際情況:①在無(wú)振動(dòng)或者是反復(fù)彎曲的情況下,可直接取靜態(tài)彎曲半徑、最小彎曲半徑;②無(wú)振動(dòng)但是存在反復(fù)彎曲時(shí),動(dòng)態(tài)彎曲半徑取值與最小彎曲半徑相同;③既存在振動(dòng)彎曲也存在反復(fù)彎曲時(shí),在動(dòng)態(tài)彎曲基礎(chǔ)上,乘1.5-2.0安全系數(shù),以此獲得最小彎曲半徑;④存在的部分特殊情況,需要開(kāi)展專門(mén)的計(jì)算與針對(duì)性分析。
本公司儲(chǔ)油罐情況為①,進(jìn)而直接取動(dòng)態(tài)彎曲半徑與靜態(tài)彎曲半徑作為最小彎曲半徑,最終確定數(shù)值為3500mm。
2.7軟管長(zhǎng)度
在確定了最小彎曲半徑之后,選擇合適的長(zhǎng)度。若是軟管的長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng),會(huì)導(dǎo)致穩(wěn)定性受到影響,使得機(jī)械損傷問(wèn)題發(fā)生。若過(guò)短,難以將其應(yīng)用作用發(fā)揮,使得彎曲應(yīng)力增加,對(duì)軟管的使用壽命產(chǎn)生影響。針對(duì)橫向位移補(bǔ)償使用的軟件,其長(zhǎng)度會(huì)受到位移量、最小彎曲半徑控制的影響。
關(guān)系式:L=πRSθ/90+(KD+L1+L2) (2)
式子(2)內(nèi),L為軟管長(zhǎng)度,單位:mm;θ為彎曲角度,θ=arccos(1-Y/2RS);K為設(shè)計(jì)系數(shù),儲(chǔ)油罐取值1.5;D為軟管通徑,單位mm,取值720mm。L1為接頭長(zhǎng)度,單位mm,取值230mm;L2為接頭長(zhǎng)度,單位mm,取值300mm;Y為橫向總位移量,單位mm,對(duì)各類影響因素進(jìn)行考慮,取值400mm。
將數(shù)值帶入其中,最終獲得軟管長(zhǎng)度為3986mm。由于軟管工況區(qū)域環(huán)境惡劣,需要在此基礎(chǔ)上,適當(dāng)加長(zhǎng),實(shí)際應(yīng)用長(zhǎng)度確定為4000mm。
油罐前管線在安裝金屬軟管時(shí)為便于今后的維修軟管兩端都安裝了閥門(mén).在日常使用中把兩道閥門(mén)關(guān)閉夏季軟管鋼帶沿焊縫脫網(wǎng)軟管變形或爆裂,多數(shù)金屬軟管其網(wǎng)套鋼帶都有不同程度的損傷。而金屬軟管采用有對(duì)接焊縫的不銹鋼做網(wǎng)套鋼帶的網(wǎng)套鋼帶的損傷處又多在焊縫部位,油罐出口管道大小確定之后,才好確定金屬軟管、波紋補(bǔ)償器管徑,一般將管徑設(shè)置為DN400,或者是應(yīng)用儲(chǔ)罐大拉桿波紋補(bǔ)償器,兩者區(qū)別不大主要是產(chǎn)品形式和結(jié)構(gòu)不一樣,價(jià)格基本差不多。
結(jié)束語(yǔ)
在選擇金屬軟管類型期間,需要綜合分析儲(chǔ)油罐防震烈度、介質(zhì)狀況、補(bǔ)償要求、溫度與管徑等,深入考慮。切實(shí)開(kāi)展場(chǎng)地范圍地質(zhì)調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)勘察等,為后續(xù)工作開(kāi)展提供可靠資料,避免基礎(chǔ)失穩(wěn)導(dǎo)致沉降增加。這類儲(chǔ)油罐運(yùn)行安全,需要軟管的支持,基于此,應(yīng)當(dāng)結(jié)合要求安裝軟管,確保儲(chǔ)油罐運(yùn)行安全。
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作者簡(jiǎn)介:王云,1983,男,漢,籍貫:江蘇泰州市姜堰區(qū),職務(wù)職稱:助理工程師、質(zhì)量技術(shù)副總,學(xué)歷:大專,單位:泰州凱圣石油鉆具有限公司,研究方向:機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,單位所在省市及郵編:江蘇省泰州市,225500