Расчет компенсаторов технологических трубопроводов перекачивающих станций (пс) и нефтебаз

Длина трубопровода, свободно лежащего на опорах, меняется с изменением температуры стенки трубы в зависимости от температуры перекачиваемой жидкости и окружающей среды. Если концы трубопровода жестко закреплены, то от температурных воздействий в нем возникнут термические напряжения растяжения или сжатия. Возникшие в трубе термические напряжения вызывают в точках закрепления трубопровода усилия, направленные вдоль оси трубопровода и не зависящие от длины.

Термические напряжения могут достигать больших значений и приводить к разрушению трубопроводов, опор и арматуры. Поэтому предусматривается компенсация термических напряжений путем применения специальных устройств – компенсаторов. По конструкции они делятся на линзовые, сальниковые и гнутые (П-, Z- и лирообразные).

Линзовые компенсаторы изготавливают по нормалям МН 2894-62÷2908-62 ([64], стр. 79, рис. 5.10 и рис. 24 данного пособия ) для компенсации деформации трубопроводов с диаметром условного прохода от 100 до 1200 мм с условным давлением до 6 кгс/см².

Они представляют собой гибкую вставку в трубопровод, состоящую из попарно сваренных линз, так что каждая пара образует волну высотой 50÷200 мм.

Компенсаторы выпускают одно-, двух-, трех- и четырехлинзовыми. Компенсирующая способность одной линзы колеблется от 7 до 16 мм ([64], стр. 80-81, табл. 56). Линзовые компенсаторы характеризуются герметичностью и малыми размерами, но применяются ограниченно ввиду малой компенсирующей способности и низкого допускаемого давления

(6 кгс/см² ).

Сальниковые компенсаторы по нормалям машиностроения МН2593-61 и МН2598-61 ([64], стр. 83, рис. 5.11; [11], стр. 206, рис. 117 и рис.25 данного пособия) изготовляют одно- и двусторонними из стальной трубы (сталь марки Ст3) на условное давление 16 кгс/см² для труб с диаметром условного прохода от 100 до 1000 мм. Сальниковые компенсаторы состоят из стального или чугунного корпуса и входящего в него стакана. Уплотнение между кор-

пусом и стаканом создается сальником. Для его набивки используют асбестовый прографиченный шнур по ГОСТ 1779-72 и термостойкую резину по ГОСТ 7338-77. Характеристика сальниковых компенсаторов приведена в [64], стр. 82, табл. 5.7. Для сальниковых компенсаторов требуется весьма точный монтаж. Перекосы присоединяемых трубопроводов вызывают заедание стакана и разрушение компенсатора. Сальниковые компенсаторы имеют большую компенсирующую способность ( от 150 до 500 мм), но применяются ограниченно, так как недостаточно герметичны и требуют постоянного надзора за уплотнением сальников.

Рис.24 Линзовые компенсаторы:

а – однолинзовый; б – четырехлинзовый

1 – патрубок; 2 – полулинза; 3 – стакан; 4 – фланец; 5 – дренажная трубка

Рис. 25 Сальниковый односторонний компенсатор:

1 – фланец; 2 – стакан; 3 – нажимная втулка; 4 – уплотнительный элемент;

5 – корпус; 6 – опора; 7 – шпилька

Рис.26 Гнутые компенсаторы:

а – П - образный из бесшовных труб при нормальном радиусе гнутья и длине, равной