12. КОМПЕНСАЦИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ ТРУБОПРОВОДОВ
12.1. Одно из условий сохранения прочности и надежной работы трубопроводов - полная компенсация температурных деформаций.
Температурные деформации компенсируют за счет поворотов и изгибов трассы трубопроводов. При невозможности ограничиться самокомпенсацией (например, на совершенно прямых участках значительной протяженности) на трубопроводах устанавливают П-образные, линзовые или волнистые компенсаторы.
12.2. Не допускается применять сальниковые компенсаторы на технологических трубопроводах, транспортирующих среды групп А и Б.
12.3. При расчете самокомпенсации трубопроводов и конструктивных размеров специальных компенсирующих устройств можно рекомендовать следующую литературу:
Справочник проектировщика. Проектирование тепловых сетей. М.: Стройиздат, 1965. 396 с.
Справочник по проектированию электрических станций и сетей. Раздел IX. Механические расчеты трубопроводов. М.: Теплоэлектропроект, 1972. 56 с.
Компенсаторы волнистые, их расчет и применение. М.: ВНИИОЭНГ, 1965. 32 с.
Руководящие указания по проектированию стационарных трубопроводов. Вып. II. Расчеты трубопроводов на прочность с учетом напряжений компенсации, № 27477-Т. Всесоюзный государственный проектный институт «Теплопроект», Ленинградское отделение, 1965. 116 с.
12.4. Тепловое удлинение участка трубопровода определяют по формуле:
 ,
где l - тепловое удлинение участка трубопровода, мм; - средний коэффициент линейного расширения, принимаемый по табл. 18 в зависимости от температуры; l - длина участка трубопровода, м; tм - максимальная температура среды, °С; tн - расчетная температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки, °С; (для трубопроводов с отрицательной температурой среды tн - максимальная температура окружающего воздуха, °С; tм - минимальная температура среды, °С).
12.5. П-образные компенсаторы можно применять для технологических трубопроводов всех категорий. Их изготовляют либо гнутыми из цельных труб, либо с использованием гнутых, крутоизогнутых или сварных отводов; наружный диаметр, марку стали труб и отводов принимают такими же, как и для прямых участков трубопровода.
12.6. Для П-образных компенсаторов гнутые отводы следует применять только из бесшовных, а сварные - из бесшовных и сварных труб. Сварные отводы для изготовления П-образных компенсаторов допускаются в соответствии с указаниями п. 10.12.
12.7. Применять водогазопроводные трубы по ГОСТ 3262- 75 для изготовления П-образных компенсаторов не разрешается, а электросварные со спиральным швом, указанные в табл. 5, рекомендуются только для прямых участков компенсаторов.
12.8. П-образные компенсаторы должны быть установлены горизонтально с соблюдением необходимого общего уклона. В виде исключения (при ограниченной площади) их можно размещать вертикально петлей вверх или вниз с соответствующим дренажным устройством в низшей точке и воздушниками.
12.9. П-образные компенсаторы перед монтажом должны быть установлены на трубопроводах вместе с распорными приспособлениями, которые удаляют после закрепления трубопроводов на неподвижных опорах.
12.10. Линзовые компенсаторы, осевые, изготовляемые по ОСТ 34-42-309-76 - ОСТ 34-42-312-76 и ОСТ 34-42-325-77 - ОСТ 34-42-328-77, а также линзовые компенсаторы шарнирные, изготовляемые по ОСТ 34-42-313-76 - ОСТ 34-42-316-76 и ОСТ 34-42-329-77 - ОСТ 34-42-332-77 применяют для технологических трубопроводов, транспортирующих неагрессивные и малоагрессивные среды при давлении Ру до 1,6 МПа (16 кгс/см2), температуре до 350 °С и гарантированном числе повторяющихся циклов не более 3000. Компенсирующая способность линзовых компенсаторов приведена в табл. 19.
12.11. При установке линзовых компенсаторов на горизонтальных газопроводах с конденсирующимися газами для каждой линзы должен быть предусмотрен дренаж конденсата. Патрубок для дренажной трубы изготовляют из бесшовной трубы по ГОСТ 8732-78 или ГОСТ 8734-75. При установке линзовых компенсаторов с внутренним стаканом на горизонтальных трубопроводах с каждой стороны компенсатора должны быть предусмотрены направляющие опоры.
12.12. Для увеличения компенсирующей способности компенсаторов допускается их предварительная растяжка (сжатие). Значение предварительной растяжки указывают в проекте, а при отсутствии данных ее можно принимать равной не более 50 %-ной компенсирующей способности компенсаторов.
12.13. Поскольку температура окружающего воздуха в период монтажа чаще всего превышает наименьшую температуру трубопровода, предварительную растяжку компенсаторов необходимо уменьшить на попр, мм, которую определяют по формуле:
 ,
где - коэффициент линейного расширения трубопровода, принимаемый по табл. 18; L0 - длина участка трубопровода, м; tмонт - температура при монтаже, °С; tmin - минимальная температура при эксплуатации трубопровода, °С.
12.14. Пределы применения линзовых компенсаторов по рабочему давлению в зависимости от температуры транспортируемой среды устанавливают по ГОСТ 356-80; пределы применения их по цикличности приведены ниже:
Общее число циклов работы компенсатора за период эксплуатации
|
Компенсирующая способность линзы при толщине стенки, мм
|
2,5
|
3,0
|
4,0
|
300
|
5,0
|
4,0
|
3,0
|
500
|
4,0
|
3,5
|
2,5
|
1000
|
4,0
|
3,5
|
2,5
|
2000
|
2,8
|
2,5
|
2,0
|
3000
|
2,8
|
2,2
|
1,6
|
12.15. При установке шарнирных компенсаторов ось шарниров должна быть перпендикулярна плоскости изгиба трубопровода.
При сварке узлов шарнирного компенсатора предельные отклонения от соосности не должны превышать для условного прохода: до 500 мм - 2 мм; от 500 до 1400 мм - 3 мм; от 1400 до 2200 мм - 4 мм.
Несимметричность осей шарниров относительно вертикальной плоскости симметрии (вдоль оси трубопровода) должна быть для условного прохода не более: до 500 мм - 2 мм; от 500 до 1400 мм - 3 мм; от 1400 до 2200 мм - 5 мм.
12.16. Качество линзовых компенсаторов, подлежащих установке на технологических трубопроводах, должно подтверждаться паспортами или сертификатами.
12.17. Сильфонные осевые компенсаторы КО, угловые КУ, сдвиговые КС и универсальные КМ в соответствии с ОСТ 26-02-2079-83 применяют для технологических трубопроводов с условным проходом Dy от 150 до 400 мм при давлении от остаточного 0,00067 МПа (5 мм рт. ст.) до условного Ру 6,3 МПа (63 кгс/см2), при рабочей температуре от - 70 до + 700 °С.
12.18. Выбор типа сильфонного компенсатора, схема его установки и условия его применения должны быть согласованы с автором проекта или с ВНИИнефтемашем.
Варианты материального исполнения сильфонных компенсаторов приведены в табл. 20, а их техническая характеристика - в табл. 21 - 30.
12.19. Сильфонные компенсаторы необходимо монтировать в соответствии с инструкцией по монтажу и эксплуатации, входящей в комплект поставки компенсаторов.
12.20. В соответствии с ОСТ 26-02-2079-83 средний срок службы сильфонных компенсаторов до списания - 10 лет, средний ресурс до списания - 1000 циклов для компенсаторов КО-2 и КС-2 и 2000 - для компенсаторов остальных типов.
Средний ресурс до списания компенсаторов КС-1 при вибрации с амплитудой колебаний 0,2 мм и частоте, не превышающей 50 Гц, - 10000 ч.
Примечание. Под циклом работы компенсатора понимают «пуск - остановку» трубопровода для ремонта, освидетельствования, реконструкции и т. п., а также каждое колебание температурного режима работы трубопровода, превышающее 30 °С.
12.21. При ремонтных работах на участках трубопроводов с компенсаторами необходимо исключить: нагрузки, приводящие к скручиванию компенсаторов, попадание искр и брызг на сильфоны компенсаторов при сварочных работах, механические повреждения сильфонов.
12.22. При наработке 500 циклов для компенсаторов КО-2 и КС-2 и 1000 циклов для сильфонных компенсаторов остальных типов необходимо:
при эксплуатации на пожаро-взрывоопасных и токсичных средах заменить их новыми;
при эксплуатации на других средах техническому надзору предприятия принять решение о возможности их дальнейшей эксплуатации.
12.23. При установке компенсатора в паспорт трубопровода вносят следующие данные:
техническую характеристику, завод-изготовитель и год изготовления компенсатора;
расстояние между неподвижными опорами, необходимую компенсацию, предварительное растяжение;
температуру окружающего воздуха при монтаже компенсатора и дату.
|
