Конструктор компенсаторов

Нефтяная сфера применения сильфонных компенсаторов (СКНР)

СкайПром

Сильфонные компенсаторы  поставляются основным нефтедобывающим и газодобывающим, нефтеперерабатывающим и транспортирующим предприятиям.Компенсатор на нефтеперерабатывающем заводе

Они применяются, как компенсирующие монтажные элементы необходимые для поглощения всех температурных деформаций трубопроводов, построенных для транспортировки горячих и холодных субстанций, а так же для работы в подвижных вводах в напорных резервуарах.

Применение сильфонных компенсаторовВ качестве примера могут быть, угловые поворотные сильфонные компенсаторы, использующиеся в системе компенсации нагрузок (СКНР), предназначенные для компенсации относительных пространственных перемещений и прочного герметичного соединения трубопроводов, которые транспортируют рабочую среду (горючие, легковоспламеняющиеся жидкости) и эксплуатирующихся на магистральных нефтепроводах, нефтеперерабатывающих заводах и нефтебазах.

 

Угловые сильфонные компенсаторы в системе СКНР

Проводимая среда – нефть, нефтепродукты, жидкие и газообразные токсичные, взрывоопасные и пожароопасные среды. Давление рабочей среды от вакуума до 4 МПа (40 кгс/см2), температура от -196 до +500°С.

При трубной обвязке резервуаров технологическими трубопроводами приходится считаться с тепловым расширением материалов, вследствие чего магистраль испытывает различного рода смещения. Если не обеспечить подвижность патрубков приемораздачи (ППР), то усиливается нагрузка на несущие конструкции, что со временем приведет к ее разрушению.

Система компенсации нагрузок на резервуар (СКНР) позволяет добиться подвижности технологических трубопроводов (ТТ) путем шарнирного соединения сильфонных компенсаторов.

Эта система используется при обвязке резервуаров, емкостью до 50000 м3 при высоте стенки резервуара до 18,1 м. Рабочий диаметр ТТ при этом может варьироваться от 40 до 70 см. Предполагается, что магистраль служит для транспортировки жидких носителей с внутренним давлением до 1 МПа.

Назначение СКНР

Система компенсации в значительной степени снижает усилия, которые испытывают патрубки приемораздачи. Эти усилия вызваны осадкой фундамента резервуара, сейсмическим движением опор трубопровода, а также различными деформациями конструкции, возникающими в результате изменения внутреннего давления, температуры носителя или температуры окружающей среды. Необходимо учитывать, что при наполнении или опорожнении трубопровода последний также подвергается деформации.

Рабочая система

СКНР принадлежит той категории опасности, которая позволяет, наряду с другими жидкостями, перекачивать и легковоспламеняющиеся жидкости. Определение класса опасности проводится согласно ПБ 03-585-03.

Устройство системы компенсации нагрузок

Конструктивная схема СКНР достаточно сложная. Она представляет собой целый комплекс узлов, монтируемых на месте эксплуатации объекта. Ее составные части:

  • сильфонные компенсаторы;
  • пружинные подвески;
  • отводы;
  • ригели;
  • стойки;
  • катковая опора.

Принципиальная схема СКНР представляет собой компенсатор из трех шарниров, являющийся связующим звеном между ППР резервуара и технологическим трубопроводом. Естественно, роль этих шарниров играют сильфонные компенсаторы, которые на определенном расстоянии друг от друга соединены посредством трубных вставок.

В конструкции СКНР используются поворотные сильфонные компенсаторы, подвижность которых обеспечивают карданные соединения. Изначально компенсаторы зафиксированы транспортировочными болтами, образуя жесткое соединение. Эти болты извлекаются только после полного монтажа системы. Колебания трубопровода в вертикальной плоскости обеспечиваются за счет пружинных подвесок, которые закрепляются на ригелях. Опорой для ригелей являются стойки. В процессе эксплуатации горизонтальное смещение трубопровода ППР возможно, если он стыкуется с ТТ с помощью катковой опоры.

Устройство СКНР

Так как система СКНР монтируется на разных горизонтальных уровнях, то скопление газов в трубопроводе неизбежно. Чтобы иметь возможность их удаления, в верхней части магистрали устанавливается воздушный клапан, выполненный в виде крана. Пружинная подвеска представлена пружинным блоком, талрепом, тягами и хомутом для крепления. Она допускает движение трубопровода не только в вертикальной плоскости, но и, при определенном допуске, в горизонтальной.

Сам подвижный блок – это две опоры, способные перемещаться друг относительно друга. Одна опора считается подвижной, другая – неподвижной. Фиксирует пружину натяжная гайка. Чтобы обеспечить контроль нагрузок на блок, установлена специальная шкала в виде линейки. Ответственный за эксплуатацию обязан знать, что определяется монтажная и рабочая нагрузка. Монтажная нагрузка – это усилие, которое оказывает незаполненный трубопровод при монтаже. Ее значение обычно указано на линейке в виде буквы «М». Рабочую нагрузку создает заполненный трубопровод, при этом соответствующая риска на линейке помечается буквой «Р». Помимо этого пружинные блоки снабжаются табличками, в которых вписаны абсолютные значения соответствующих нагрузок.

Система испытывает нагрузки не постоянного, а переменного значения. Чтобы иметь возможность оценить диапазон этих значений, линейка имеет овальное отверстие. Края этого отверстия указывают на допустимые отклонения. Если в процессе эксплуатации указатель сместился за пределы овала, это говорит о существенных изменениях, которые привели к значительной деформации СКНР. Причиной может служить крен фундамента резервуара или смещение опор ППР.

Стойки пружинных подвесок крепятся к основанию трубопровода фундаментными болтами. Сверху этих стоек смонтированы ригели, на которых установлен пружинный блок. Обычно стойки изготавливают из металлических труб, снабжая их с одной стороны опорной пластиной. Они в обязательном порядке заземляются методом присоединения к основному контуру резервуара.

Карданный компенсатор системы СКНР

Катковая опора, с помощью которой стыкуется трубопровод с подвижной частью СКНР, позволяет в определенных пределах элементам смещаться друг относительно друга в горизонтальном направлении. Она состоит из двух опор, выполненных в виде плит, между которыми встроены два ряда блоков. Таким образом, плиты могут приходить в движение. Крепление к плитам элементов трубопровода обеспечено стопорными шпильками. Катковая опора, как и пружинная подвеска, тоже подлежит заземлению. После полного монтажа стопорные шпильки удаляются, а место стыковки маркируется. С помощью такого маркера можно оценивать параметры горизонтального смещения системы.

Как работает система

Любые нагрузки, возникающие по причине изменения давления в системе, изменения массы трубопроводов, теплового расширения материалов, делятся на два вида: нагрузки, приводящие к угловому смещению и нагрузки, приводящие к горизонтальному смещению.

Угловое смещение компенсируется карданами сильфонного компенсатора. Горизонтальное смещение обеспечивает катковая опора, причем допускает смещение как в одну, так и в другую сторону. Помимо этого, не стоит забывать о смещении всей конструкции в вертикальной плоскости. Такие деформации обеспечивают пружинные подвески.

Несмотря на существенное усложнение конструкции, которое влечет за собой увеличение себестоимости монтажа, применение СКНР оправдывает средства. Система компенсации в разы увеличивает ресурс магистрали и резервуара, позволяя им адаптироваться ко всем внешним изменениям.

СкайПром
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: