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油库管路常用管材及附件/波纹补偿器
浏览: 发布日期:2018-03-08
    编辑:淞江集团董帝豪(图片为随机配图,以专业人士为准)
 
    1.油库管路是如何进行划分的?
    管路也称管线、管道,是油库的重要设备,油库的各种设施依靠管路连接起来形成网络,完成各种作业。按作业性质,油库管路分为工艺管路和辅助管路两大类。工艺管路用以输送各种油料,辅助管路用以输送其他介质。按输送介质的不同,管路又可分为输油管路、呼吸管路、通风管路、蒸汽管路等。输送轻质油品(汽油、煤油、柴油)的输油管路统称为轻油管路。输送各种润滑油和重质燃料油的输油管路称为黏油管路。
    2.按照敷设形式可把油库输油管路分成几种类型?各有哪些优缺点?
    输油管路是油库的主要管路,按敷设形式可分为地上管路、地下管路和管沟管路三种。将管路直接敷设在地面上或支座上的称为地上管路。其主要优点是建设费用低,维护和检查修理方便。其缺点是目标暴露,易遭破坏,保护能力差;受气温影响大,为补偿温度应力和防止管路变形,需设置管路补偿器;对于黏油管路,冬季输送油品热损失大,泵停止工作后容易冻结,需设保温层;妨碍交通。因此,地上管路主要适用于房间、坑道内及地下水位高、土壤腐蚀性强、分支管路多的情况。
    将管路直接埋在土壤里的称为地下管路。其主要优点是隐蔽,有*定的防护能力;因土壤是天然的保温层,管路受大气温度影响小,.别是热油管路的热损失大大降低(仅为地上管路热损失的1/3~1/4);管路温差引起的轴向变形小,*般情况下,地下管路不需设管路补偿器。其缺点是土方量大,建设费用和维修费用都较高;检查修理、排除故障比较困难;在腐蚀性强的地区易遭腐蚀,故需涂敷防腐层,做好防腐处理。
    将管路安装在混凝土、砖、石砌成的管沟中的称为管沟管路,管沟上设置钢筋混凝土盖板,上面浅覆土或不覆土。管沟分为3种,应用较多的是不能通过人的非通行沟,这种沟检修时必须揭开盖板方可进行;另两种是半通行管沟(人可屈身走过)和通行管沟。管沟管路既隐蔽,又有*定的防护能力,同时检修、维护也较方便,具有上述两种形式的优点。但管沟管路中油气容易积聚,安全性较地下管路差,且造价高,建筑材料消耗大,*般轻油管路、长距离管路无.殊要求时,均不做管沟敷设。管沟主要适用于短距离加热输送的黏油管和蒸汽管。
    3.油库管路常用哪几种管材?其适用场合如何?
    油库管路常用管材有钢管、耐油胶管、软质输油管等。固定输油管路多用钢管;耐油胶管主要用于机动装、卸、输油设备,管线连接的活动部位,飞机加油末端,抽底油管等;软质输油管是*种新产品,由于其卷收方便,在野战输油中得到广泛应用。
    (1)钢管  钢管按其制造方法分为无缝钢管和焊接钢管。无缝钢管又分为热轧和冷拔两种,油库常用的是热轧普通无缝钢管。无缝钢管的主要优点是品种规格多,强度高,安全可靠。
    焊接钢管是先将钢板卷成圆筒,然后焊接而成。根据钢板卷制方式的不同,可分为对缝焊接管和螺旋焊缝焊接管两种,大直径管路采用螺旋形焊缝。按表面质量分镀锌和不镀锌两种,镀锌的俗称白铁管,不镀锌的俗称黑铁管,机场油库的加油管路常用内壁镀锌管,以保证航空油料的质量。按管子端部带螺纹与否,可分带螺纹和不带螺纹两种。焊接钢管价格较便宜。管壁厚度较均匀,能制成较大直径。其缺点是焊缝强度往往不能完全得到保证,因而承受压力较低,普通管PN≤1.OMPa,厚壁管PN≤1.6MPa。
    (2)胶管  油库常用的胶管主要有输油胶管、重型输油胶管、钢丝编织输油胶管、*工夹布胶管、飞机加油胶管及通风胶管等。
    ①输油胶管  即中间及外层带螺旋金属丝的输油胶管,这种胶管由内胶层、内增强层、螺旋金属丝、中胶层、中间增强层及外胶层组成。能承受较小的正压,工作压力不大于490kPa,主要用于输送燃油及滑油。
    ②重型输油胶管  它由内胶层、内增强层、螺旋金属丝、中胶层、中间增强层、螺旋金属丝、外增强层以及外胶层组成。承压能力较高,可用于吸人和排出管。适合于巨型油轮等装卸油料用,也可用于给舰船加油。
    ③钢丝编织输油胶管  它由内胶管、内胶布缓冲层或棉线层、螺旋钢丝、中间胶层、钢丝编织层和外胶层组成。承压能力较高,工作压力980kPa,能承受80kPa的真空度。这种胶管没有接头,可以截断使用;可以作为排出管,也可用于吸入管路。
    ④*工夹布胶管  它由内胶层、两层或数层中间夹布层和外胶层组成。工作压力为980kPa,承负压能力差,常用于排出管,但内径小于25mm时,亦可用作真空度不大的吸人管,如手摇泵吸入管、栈桥抽底油管等。
    ⑤飞机加油胶管  它由内胶层、内增强层、导电螺旋钢丝绳、外增强层和外胶层组成。规格有38mm和51mm两种,工作压力为294kPa。近几年,空*新研制成功的导静电飞机加油胶管,其在防静电方面做了较大的改进,但这种胶管耐寒性差,在寒区使用变硬。
    ⑥Φ20通风胶管  通风胶管的内层为食品胶、外层为耐油胶,在油库中主要是清洗油罐等作业时,作为呼吸管与防毒面具配合使用。其规格为20X3X10000(内径为20mm、壁厚3mm、长10000mm)。
    ⑦胶管接头  目前油库中常用的胶管接头,主要有CRJ型、CRD型、ZHJ型、CHS型,用于软管之间的连接,承压不大于1000kPa。
    (3)软质输油管  软质输油管可以像消防水带*样卷放,具有质量轻、存放体积小、卷放方便等优点,.别适用于机动输油和野战输油,因而日益得到广泛的应用。  目前已应用的主要有两种,RG-8型软质输油管和ARG-6型软质输油管。
    ①JRG-8型软质输油管(H—177型锦纶涤纶橡胶软管)  该管主要由能承受内压和拉力的编织骨架层和防渗内外保护层组成。编织骨架层采用锦纶涤纶作主要材料,内外保护层采用丁腈橡胶和氯丁橡胶作主要材料。这种软管主要用作飞机平台上的加油管。
    ②ARG-6型软质输油管(聚氨酯软质输油管)  这种软管的结构与]RG-8型基本相同,只是内外保护层是采用聚氨酪作涂覆胶料。主要用于野战油库(站)输送汽油、喷气燃料、柴油。
    4.油库管路的连接方式有几种?
    油库管路由直管、曲管(弯头)、大小头(同心或偏心)、分支管(三通、四通等)、阀门等组成,这些部分都必须经过*定的连接方式才能构成*个完整的管系。管路的连接方式*般分为丝扣、焊接、法兰和承插连接。
    压力不高、管径不大的水、煤气管*般都采用丝扣连接的方式。配合这种连接,制造有相应的各种管件,如活接头、管箍、弯头、大小头、三通、四通等。安装和拆卸非常方便。
    *般大于DN50mm的管线常用焊接连接方式。焊接是管道连接应用.广的*种形式,施工方便、坚固、严密、使用可靠并能节约钢材。使用中不需拆卸的都可采用这种连接。
    承插连接通常用于铸铁管之间的连接和塑料管之间的连接(如给、排水管)。其中,嵌缝材料常为油麻、胶圈,起防漏、固定作用;密封材料常用水泥、青铅等,起防止嵌缝材料与空气接触而老化的作用。
    在管道与阀件或设备连接的地方以及管段需要拆卸的地方多采用法兰连接。法兰连接在油库管路中应用非常广泛。
    5.简述法兰的类型及用途。
    (1)螺纹法兰  如图3—1(a)所示,法兰内侧面带有螺纹,可与螺纹管迅速连接。但螺纹连接对于有反复波动操作的情况,几乎都有漏泄的可能。反复受弯或反复受热的情况也不宜采用这种法兰。螺纹法兰主要用于低压管路或管材不允许焊接而又要求采用法兰连接的管道(如为保护镀锌管的镀锌层而采用的螺纹法兰)。油库管路中很少采用螺纹法兰。
    (2)平焊法兰  如图3—1(b)所示,法兰焊接端面与管端面对齐后,外侧面焊接连接。由于平焊法兰在焊接装配中较易对准,并且价格低廉,因而被广泛采用。此种法兰的强度如按内压力计算,约为对焊法兰的2/3,疲劳寿命约为其1/3,适用于压力、温度波动不严重的情况。
    (3)对焊法兰  如图3—1(c)所示,它与平焊法兰不同的地方是法兰环与焊缝连接之间有*长而倾斜的毂,法兰环的厚度通过毂逐渐过渡到管壁的厚度,于是降低了应力的不连续性,增加了法兰的强度。这种法兰适用于高温、高压和波动较大的地方。
    (4)插入焊接法兰  如图3—1(d)所示,法兰焊接端面内径略大于钢管内径,钢管插入法兰后,钢管外侧面与法兰端面焊接连接。此种法兰强度较高,焊接装配难度较大。
    (5)松套法兰  如图3—1(e)所示,松套法兰使用时带有活动环圈。此种法兰的承压和严密程度与平焊法兰具有相同的性能,但其疲劳寿命仅为对焊法兰的10%,因此它不适用于有严重弯曲应力的连接。它的.大优点是螺栓孔易对准。常用于仪表连接的场合。
    (6)盲板法兰  如图3—1(f)所示,这种法兰用于封闭管路或阀件的*端。盲板法兰能承受较大的弯曲应力。
    6.法兰密封面的形式有几种?各有什么优缺点?
    为了适应各种情况下的密封,标准法兰的密封面有光滑面、凹凸面、榫槽式、梯形槽式等多种不同的形式。
    (1)光滑面法兰  如图3—1(a)所示,是油库中应用.广泛的*种。它的密封表面有时加工成有螺旋形或同心圆的沟槽(称为水线)。安装时,垫片在外力作用下嵌入沟槽,保证端面密封。但采用非金属垫片时,密封面上有无水线(密封线)对密封性能影响不大。这种法兰主要有光滑面平焊法兰、光滑面对焊法兰等。
    (2)凹凸面法兰  如图3—2(a)所示,*对法兰的密封面分别做成凹面和凸面,凸面嵌人凹面,中间使用密封垫片。其优点在于能钳住垫片防止被吹出,但不能保护垫片不被挤入管中。*般使用在操作压力较大的情况。
    (3)榫槽式法兰  具有与凹凸面相似的优缺点。垫片在凹槽内受两旁金属的限制,可以保护软垫片不*变形而被挤入管内。且垫片也软,使其少遭受液体的冲蚀或腐蚀。
    (4)梯形槽法兰  如图3—2(b)所示,其优点是液体内压力作用在环圈上,增加了连接处的密封性,垫片接触面位于法兰之下,垫片接触面不易损坏,适合于高压使用。其缺点是制造困难、价格高。
    7.油库管路中为什么要设置过滤器?
    由于腐蚀、敞口等原因,油品输转过程中,可能会混人*些机械杂质(如锈渣、焊渣等)、水分和气体。而这些杂质、水分和气体对泵、流量计、阀门等管路输送设备以及对用油装备,如车辆、飞机等都可能产生影响甚*损坏。因此,在油库管路中应设置*些过滤器。由于保护对象及过滤质量要求的差异,油库使用的过滤器的种类通常分为三种:粗过滤器、细过滤器和二*过滤分离器。
    8.什么叫做热补偿?什么叫做补偿器?
    当管路的热应力超过许用应力时,便需要寻求减少热应力的方法,这些方法就称为热补偿。具体的做法包括自体补偿、填料函式补偿和波纹管补偿等。这些方法是通过其本身的柔性(即可伸缩性)来减少热应力的。
    由于管道的热应力与管道的弹性有关,因此在温度较高的管道系统中,常常设置*些弯曲的管段或者可伸缩的装置来增加管道的弹性,减小热胀应力。这种能减小热应力的弯曲管段或者伸缩装置就称为补偿器。
    9.补偿器设计和选型时应遵循什么原则?
    补偿器设计和选型应遵循下列原则:
    ①地上或管沟敷设的管线应优先利用自然补偿,如仍不能满足要求,应调整管系的形状或设置补偿器;
    ②直管线宜采用方形补偿器;
    ③在采用波纹管补偿器比采用方形补偿器经济时,或当管线安装受限制时,可采用波纹管补偿器;
    ④埋地敷设的管线产生热位移的管段应考虑热补偿,在管线强度允许的条件下可设置固定墩。
    10.简述油库常用的几种补偿器的补偿原理及其优缺点。
    (1)填料函式补偿器  填料函式补偿器是由管子和滑动套筒组成,利用填料和压盖保持密封。为了防止管子从滑动套筒内拔出,在滑动套筒和子内端装有防止脱落的限制凸缘。油管路热胀冷缩时,可以利用补偿器管体在补偿器套筒内滑动来达到减少热应力的目的。填料函式补偿器的优点是结构简单、紧凑,补偿能力大(可达0.20*0.25m以上),使用时不需做复杂的计算。缺点是严密性差,必须定期更换填料,支管沉陷或管子歪斜有卡位的危险。*般适用于小压力(98kPa)和大口径管路上。
    (2)波纹补偿器  波纹补偿器是由许多个压制的波纹组成,每个波纹的伸缩能力可达o.005~0.008m。输油管路热胀冷缩时,利用其挠性构件的变形来吸收管路的热变形。
    波纹补偿器具有结构简单、紧凑、体积小、严密性好、不需要检修等优点,但它的补偿能力小,使用压力低(*般为196~490kPa),易积水积污,不宜用在小口径管上。
    (3)曲管式补偿器  曲管式补偿器是将直管弯成*定的几何形状,如Ⅱ形、n形等,利用其挠性变形来吸收其热膨胀。曲管式补偿器应当用无缝钢管制成,而不应用焊制管制成,否则会因变动荷载作用很快失去强度而裂开。
    曲背式补偿器的优点是制造安装容易,使用方便,补偿能力大(通常可达o.4m),作用在固定点上的推力很少,操作可靠,适用于温度和压力较高的管路上。缺点是尺寸大,流动阻力大,补偿器两端压缩或拉伸时导管或其他附件会被扭弯,同时,变形金属会产生疲劳现象。
    (4)自体补偿  自体补偿是利用管路现成转折所产生的弹性弯曲与扭转以吸收管路的热变形。它既可以减少伸缩器的数量、节省材料和占地面积,又可以减少管路阻力损失。通常可以利用的自体补偿管路有“r”形和“Z”形两种管段,自体补偿的补偿量*般不大于0.30m。