环氧乙烷管线的检修

1、项目二项目二 环氧乙烷管环氧乙烷管线的检修线的检修一一. .任务要求任务要求m分析环氧乙烷管线支架间距并确定支架分析环氧乙烷管线支架间距并确定支架的安装形式，的安装形式，m分析环氧乙烷管线柔性设计并确定补偿分析环氧乙烷管线柔性设计并确定补偿器的安装，器的安装，m分析环氧乙烷管线安装常见错误并完成分析环氧乙烷管线安装常见错误并完成管线的安装，管线的安装，m完成可展示结果。完成可展示结果。二、素材二、素材1.1.工业金属管道设计规范（工业金属管道设计规范（GB50316GB50316）；管道支吊架）；管道支吊架（GB/T17116.13GB/T17116.13）; ; 变力弹簧支吊架（变力弹簧支吊

2、架（HG/T20644-HG/T20644-1 9 9 81 9 9 8 ） ； 钢 制 管 法 兰 、 垫 片 、 紧 固 件） ； 钢 制 管 法 兰 、 垫 片 、 紧 固 件（HG/T2059220635-2009HG/T2059220635-2009）; ;工业管道维护检修规程工业管道维护检修规程（SHS01005-2004SHS01005-2004）m图片：百度文库环氧乙烷管线图片：百度文库环氧乙烷管线 支吊架等支吊架等m视频：精品课程教学视频视频：精品课程教学视频m网址：网址：httphttp：/.hggljx/.hggljxm有关书籍：百度文库，化工管路检修有关书籍：百度文库，

3、化工管路检修三、任务分析与理解三、任务分析与理解m想要完成对环氧乙烷管线的全面安装，首先了想要完成对环氧乙烷管线的全面安装，首先了解支架种类，分析计算环氧乙烷管线柔性支架解支架种类，分析计算环氧乙烷管线柔性支架间距，确定环氧乙烷管线柔性支架的布置及制间距，确定环氧乙烷管线柔性支架的布置及制作的安装形式；作的安装形式；m分析环氧乙烷管线柔性设计、熟悉补偿器种类分析环氧乙烷管线柔性设计、熟悉补偿器种类和适用范围，校核环氧乙烷管线补偿，确定环和适用范围，校核环氧乙烷管线补偿，确定环氧乙烷管线柔性设计补偿器的选择。氧乙烷管线柔性设计补偿器的选择。m实施过程质量通过我们小组的过程实施过程质量通过我们小组

4、的过程pptppt进行展进行展示示四、知识点提炼四、知识点提炼m分析环氧乙烷管线支架间距并确定支架的安装形式分析环氧乙烷管线支架间距并确定支架的安装形式m支吊架在管道设计中的重要性支吊架在管道设计中的重要性m一般认为，一次应力的大小是衡系能否安全运行的标一般认为，一次应力的大小是衡系能否安全运行的标准之一，次应力如果过大，管系可能会被破坏。次应准之一，次应力如果过大，管系可能会被破坏。次应力是由力是由管道的内载和外载管道的内载和外载产生的，其大小与作用力在产生的，其大小与作用力在管系的载荷及管道或配件的截面有关管系的载荷及管道或配件的截面有关:当装置的规模确当装置的规模确定后，管径的大小也就确

5、定了，配管时不能任意改变定后，管径的大小也就确定了，配管时不能任意改变的，而管道应力和支架承受载荷的大小却可以通过设的，而管道应力和支架承受载荷的大小却可以通过设置吊架加以调整。置吊架加以调整。m正确选用吊架，能够起到使管系适应变形的需要，同正确选用吊架，能够起到使管系适应变形的需要，同时还可以根据需要，选择某种支架去限制管系某个方时还可以根据需要，选择某种支架去限制管系某个方位的位移，以较少设备外部受力。位的位移，以较少设备外部受力。什么是环氧乙烷什么是环氧乙烷m环氧乙烷（环氧乙烷（EOEO）为一种最简单的环醚，属于杂环类化）为一种最简单的环醚，属于杂环类化合物，是重要的石化产品。环氧乙烷在

6、低温下为无色合物，是重要的石化产品。环氧乙烷在低温下为无色透明液体，在透明液体，在常温常温下为无色带有醚刺激性气味的气体下为无色带有醚刺激性气味的气体，气体的，气体的蒸汽压蒸汽压高，高，3030时可达时可达141kPa141kPa，这种高蒸汽，这种高蒸汽压决定了环氧乙烷熏蒸消毒时穿透力较强。压决定了环氧乙烷熏蒸消毒时穿透力较强。m环氧乙烷是一种有毒的环氧乙烷是一种有毒的致癌物质致癌物质，以前被用来制造杀，以前被用来制造杀菌剂。环氧乙烷易燃易爆，不易长途运输，因此有强菌剂。环氧乙烷易燃易爆，不易长途运输，因此有强烈的地域性。被广泛地应用于洗涤，制药，印染等行烈的地域性。被广泛地应用于洗涤，制药，

7、印染等行业。在化工相关产业可作为清洁剂的起始剂业。在化工相关产业可作为清洁剂的起始剂管道支吊架的分类m承重支吊架m限制性支吊架m恒力弹簧支吊架m防振支吊架管道支吊架的选用原则管道支吊架的选用原则m选用管道支吊架时，应按照支撑点所承受的选用管道支吊架时，应按照支撑点所承受的载荷大小和方向、管道的位移情况、工作温度、载荷大小和方向、管道的位移情况、工作温度、是否保温或保冷以及管道的材质等条件选用合是否保温或保冷以及管道的材质等条件选用合适的支吊架。适的支吊架。m设计时应尽可能选用标准管托、管卡、管吊。设计时应尽可能选用标准管托、管卡、管吊。m热胀量超过热胀量超过100mm100mm的架空铺设管道应

8、选用加的架空铺设管道应选用加长管托，以免管托落到管桥梁下。长管托，以免管托落到管桥梁下。m支架生根在设备或土建平台上载荷较大的支支架生根在设备或土建平台上载荷较大的支架位置、标高和载荷应事先与相关专业联系。架位置、标高和载荷应事先与相关专业联系。m支架生根在钢制设备上，若设备需热处理时，应给支架生根在钢制设备上，若设备需热处理时，应给设备专业提供垫板委托。当设备为合金材质，垫板材设备专业提供垫板委托。当设备为合金材质，垫板材料应与设备材质相同。料应与设备材质相同。m凡需要限制管道位移量时，应考虑设置限位架。凡需要限制管道位移量时，应考虑设置限位架。m当垂直方向有位移时，可选弹簧支吊架，弹簧根据

9、当垂直方向有位移时，可选弹簧支吊架，弹簧根据具体情况可用于并联和串联。具体情况可用于并联和串联。m在管道支架通用图中无法选出合适的支吊架时，可在管道支架通用图中无法选出合适的支吊架时，可采取其他特殊形式支吊架。采取其他特殊形式支吊架。GB50316-2000(2008GB50316-2000(2008年版年版) )工业工业金属管道金属管道83858385页页m1.1.在管道支吊架的布置设计中，管道的纵向应力，应在管道支吊架的布置设计中，管道的纵向应力，应符合本规范的第符合本规范的第.6及及.8的规定。的规定。m应优先选用标准通用的支吊架对主要受力的支吊架结应优先

10、选用标准通用的支吊架对主要受力的支吊架结构的零部件进行刚度和强度的计算。构的零部件进行刚度和强度的计算。m支吊架的设置及最大间距支吊架的设置及最大间距m1.11.1支吊架的位置和型式，应符合管道的布置情况和管支吊架的位置和型式，应符合管道的布置情况和管道的柔性设计选择。可选用有效的包括特殊型式的支道的柔性设计选择。可选用有效的包括特殊型式的支架，控制管道的位移和管道的震动。架，控制管道的位移和管道的震动。m1.21.2装有膨胀节的管道，固定架，导向架和限位架等应装有膨胀节的管道，固定架，导向架和限位架等应符合规定的特性和使用要求。符合规定的特性和使用要求。m1.31.3支吊架的生根在建筑物的构

11、件上时，该部分需要保支吊架的生根在建筑物的构件上时，该部分需要保持足够的刚度和强度。持足够的刚度和强度。m.支吊架的设置不应影响设备和管道的运行及维修。支吊架的设置不应影响设备和管道的运行及维修。m1.51.5管道上有重力大的管道组成件时，应核算管道附近的管道上有重力大的管道组成件时，应核算管道附近的间距，或者在管道组成见附近设置支吊架。间距，或者在管道组成见附近设置支吊架。m1.61.6支吊架的设置应支管连接点和法兰连接处承受的弯矩支吊架的设置应支管连接点和法兰连接处承受的弯矩值控制在安全的范围以内。值控制在安全的范围以内。m1.71.7水平管道支吊架的最大间距应满足强度和刚度

12、的条件水平管道支吊架的最大间距应满足强度和刚度的条件，强度和刚度是控制管道的自重弯曲应力不超过设计温度，强度和刚度是控制管道的自重弯曲应力不超过设计温度材料下的许用应力的一半，刚度条件只限制管道自重产生材料下的许用应力的一半，刚度条件只限制管道自重产生的弯曲挠度，一般设计挠度不超过的弯曲挠度，一般设计挠度不超过15mm15mm，装置外的管道挠，装置外的管道挠度可放宽但不可超过度可放宽但不可超过38mm,38mm,敷设无坡度的蒸汽管道，其挠敷设无坡度的蒸汽管道，其挠度不超过度不超过10mm10mm。m对压力脉动的管道，决定支架间距时，应核算管道固有的对压力脉动的管道，决定支架间距时，应核算管道固

13、有的频率，以防止管道产生共振。频率，以防止管道产生共振。支吊架结构设计及选用8585页m支吊架的管托及活动部位的结构应符合下列规定：m1.1支吊架的滑动面和铰接活动部位应露在隔热层以外。m1.2螺旋焊管放在管廊或其他结构的梁上时，应设置管托。m1.3与管道组成件接触的支吊架零部件与管道组成件在规定的约束方向应无相对位移，该零部件结构的设计应控制管壁应力，防止管道局部塑形变形。m1.4应控制支吊架零部件与管道组成件连接处的局部应力。m1.5碳钢的支吊架零部件与有色金属或不锈钢管道组成件不应直接接触，在接触面之间可增加非金属材料的隔离垫层或相应措施。管道支吊架管道支吊架管托种类管托种类m包括滑动管

14、托、固定管托、止推管托及导向管托四种类型。m本 系 列 适 用 于DN15600的保温或不保温的管道，不适用于非金属及保冷管道。管吊管卡种类管吊管卡种类m管吊的生根构件；管吊的生根构件；m吊板、吊卜、吊耳、吊杆等管吊的连吊板、吊卜、吊耳、吊杆等管吊的连接构件；接构件；m管卡、包括圆钢管卡和扁钢管卡。管卡、包括圆钢管卡和扁钢管卡。m适用范围适用范围m用于用于DN15600DN15600的碳钢和合金钢的保温或的碳钢和合金钢的保温或者不保温管道，不适用于非合金属及保者不保温管道，不适用于非合金属及保冷管道。冷管道。管吊管吊管卡管卡支架支架m用于地上架空敷设管道支承的一种结构件m本系列包括悬臂支架、悬

15、臂固定支架、悬臂导向支架、三角支架，三角固定支架、单柱支架、柱支架、单柱及双柱支架。m适用于DN15600的碳钢及合金钢的保温和不保温管道，不适用非金属及保冷管道。管道支架管道支架支架型号说明支架型号说明GB50235-2010GB50235-2010工业金属管道工工业金属管道工程施工规范程施工规范P36P36m支吊架的安装m7.12.1 支、吊架的安装除应符合本节规定外，尚应符合设计文件、产品技术文件和国家现行有关标准的规定。m7.12.2 当安装管道时，应及时固定和调整支、吊架。支、吊架安装位置应准确，安装应平整牢固，与管子接触应紧密。m7.12.3 无热位移的管道，其吊杆应垂直安装。有热

16、位移的管道，其吊杆应偏置安装。m当设计文件无规定时，吊点应设置在位移的相反方向，并应按位移值的1/2 偏位安装(图7.12.3)。两根有热位移的管道不得使用同一吊杆。m图7.12.3 有热位移管道吊架安装m1管子膨胀方向； 21/2 位移值m7.12.4 7.12.4 固定支架应按设计文件的规定安装，并应在补偿装置预固定支架应按设计文件的规定安装，并应在补偿装置预拉伸或预压缩之前固定。没有补偿装置的冷、热管道直管段上不拉伸或预压缩之前固定。没有补偿装置的冷、热管道直管段上不得同时安置得同时安置2 2 个及个及2 2 个以上的固定支架。个以上的固定支架。m7.12.5 7.12.5 导向支架或滑

17、动支架的滑动面应洁净平整，不得有歪斜导向支架或滑动支架的滑动面应洁净平整，不得有歪斜和卡涩现象。不得在滑和卡涩现象。不得在滑m动支架底板处临时点焊定位，仪表及电气构件不得焊在滑动支架动支架底板处临时点焊定位，仪表及电气构件不得焊在滑动支架上。有热位移的管道，上。有热位移的管道，m当设计文件无规定时，支架安装位置应从支承面中心向位移反方当设计文件无规定时，支架安装位置应从支承面中心向位移反方向偏移，偏移量应为位移值的向偏移，偏移量应为位移值的1/21/2（图（图2.5），绝热层不得妨），绝热层不得妨碍其位移。碍其位移。补偿器的选用补偿器的选用m在管道工程中，由于环境气温的变化，

18、以及管道中在管道工程中，由于环境气温的变化，以及管道中输送介质温度的变化，通常会引起管道的膨胀或收输送介质温度的变化，通常会引起管道的膨胀或收缩，特别是在长度方向上，这种收缩或膨胀的变形缩，特别是在长度方向上，这种收缩或膨胀的变形会严重的影响管道正常发挥作用导致局部开裂，因会严重的影响管道正常发挥作用导致局部开裂，因此就需要在管道的某些部位设置补偿器，用以消除此就需要在管道的某些部位设置补偿器，用以消除管道的收缩或膨胀变形的不理影响，从而使管道正管道的收缩或膨胀变形的不理影响，从而使管道正常工作。常工作。m补偿器分类：自然补偿器补偿器分类：自然补偿器 方形补偿器方形补偿器 波形补偿波形补偿器器

19、 填料补偿器填料补偿器自然补偿器自然补偿器m自然补偿器是利用管道自身进行补偿，常用自然补偿器是利用管道自身进行补偿，常用的有两种形式，的有两种形式，L L型和型和Z Z型，如下图：型，如下图：m小结：自然补偿的管道的长臂臂长一般不超过小结：自然补偿的管道的长臂臂长一般不超过25m25m，弯曲应力不应超过，弯曲应力不应超过80MPa80MPa。m L L形与形与Z Z形补偿器可以利用管道中的弯头构成，形补偿器可以利用管道中的弯头构成，且便于安装。在管道设计中，应充分利用这两且便于安装。在管道设计中，应充分利用这两种补偿器做补偿，然后再考虑采用其它种类的种补偿器做补偿，然后再考虑采用其它种类的补偿

20、器。自然补偿的优点是可以节省补偿器，补偿器。自然补偿的优点是可以节省补偿器，缺点是管道变形时产生横向位移。架空管道中缺点是管道变形时产生横向位移。架空管道中自然补偿不能满足要求时才考虑装设其它类型自然补偿不能满足要求时才考虑装设其它类型的补偿器。的补偿器。方型补偿器方型补偿器m方型补偿器方型补偿器m方型补偿器又称方型补偿器又称型补偿器，它一般用优质无缝钢管煨弯而成，型补偿器，它一般用优质无缝钢管煨弯而成，当管径较大时常用焊接弯管制成。曲率半径通常为当管径较大时常用焊接弯管制成。曲率半径通常为3DN-4DN3DN-4DN。方。方型补偿器分为型补偿器分为4 4种型号，补偿能力为种型号，补偿能力为3

21、0mm30mm一一250mm250mm。 小结：方形补偿器的优点是制造方便，轴向推力较小，补小结：方形补偿器的优点是制造方便，轴向推力较小，补偿量大，运行可靠，严密性好，不需要经常维修。其缺点是介质偿量大，运行可靠，严密性好，不需要经常维修。其缺点是介质流动阻力大、单面外伸臂较长，占空间较大，当管径较大时不宜流动阻力大、单面外伸臂较长，占空间较大，当管径较大时不宜采用。采用。波形补偿器波形补偿器m波纹补偿器是采用先进的、对波纹管无损伤的波纹补偿器是采用先进的、对波纹管无损伤的利用薄不锈钢板整体一次液压成型制作的。波利用薄不锈钢板整体一次液压成型制作的。波纹补偿器在管线上可作轴向、横向和角向三个

22、纹补偿器在管线上可作轴向、横向和角向三个方向的补偿。方向的补偿。m波纹补偿器的种类很多，包括轴向型波纹波纹补偿器的种类很多，包括轴向型波纹补偿器补偿器 、自由复式型波纹补偿器、自由复式型波纹补偿器 、拉杆型波、拉杆型波纹补偿器等。纹补偿器等。 后两种结构较为复杂，且在燃气后两种结构较为复杂，且在燃气管道中用的较少，主要介绍轴向型波纹补偿器。管道中用的较少，主要介绍轴向型波纹补偿器。m轴向型波纹补偿器由一个波纹管和两个接管构成。它通过波纹轴向型波纹补偿器由一个波纹管和两个接管构成。它通过波纹管的柔性变形来吸收管线轴向位移（也有少量横向、角向位移），管的柔性变形来吸收管线轴向位移（也有少量横向、角

23、向位移），一般通过法兰与管道连接。补偿器上的小拉杆主要是运输过程中一般通过法兰与管道连接。补偿器上的小拉杆主要是运输过程中的刚性支承或作为产品预变形调整用，它不是承力件。如下图所的刚性支承或作为产品预变形调整用，它不是承力件。如下图所示：示： m轴向型波纹补偿器为了减少介质的流动阻力，在内部设有内轴向型波纹补偿器为了减少介质的流动阻力，在内部设有内套管，在很大程度上限制了横向补偿能力，故一般仅用以吸收或套管，在很大程度上限制了横向补偿能力，故一般仅用以吸收或补偿管道的轴向位移补偿管道的轴向位移m 波纹补偿器补偿能力为：波纹补偿器补偿能力为： mL= L= s sN Nm式中式中L L补偿器的补

24、偿能力（补偿器的补偿能力（mmmm）；）；mN N波节数；波节数；ms s单节波纹的补偿能力（单节波纹的补偿能力（mmmm）；一般为）；一般为15-15-20mm20mm，产品说明书中有相关参数。，产品说明书中有相关参数。m波纹补偿器允许的补偿能力一般按最大补偿能力的波纹补偿器允许的补偿能力一般按最大补偿能力的m1 12 22 23 3计算。计算。m单节波纹的补偿能力单节波纹的补偿能力s s 可按下式计算：可按下式计算：Ekddss43式中：式中：E E补偿器钢材的弹性模量（补偿器钢材的弹性模量（MPaMPa）；）；s s补偿器钢材屈服极限（补偿器钢材屈服极限（MPaMPa）；）； d d管道

25、内径（管道内径（cmcm）；）； 补偿器壁厚（补偿器壁厚（cmcm）；）； k k安全系数。当安全系数。当P0.25MPaP0.25MPa时，时，k=1.2k=1.2；当；当0.25MPa P0.6MPa0.25MPa P0.6MPa时，时，k=1.3k=1.3； 波形补偿器计算系数，据波形补偿器计算系数，据d/Dd/D值查表值查表3 3 D D波形补偿器的外径（波形补偿器的外径（cmcm）。）。m 小结：波纹补偿器具有工作可靠、结构小结：波纹补偿器具有工作可靠、结构紧凑、重量轻、位移补偿量大、变形应紧凑、重量轻、位移补偿量大、变形应力小等优点，广泛应用于燃气管道的补力小等优点，广泛应用于燃气

26、管道的补偿中，但由于其管壁较薄、强度低，不偿中，但由于其管壁较薄、强度低，不能承受扭力、振动，安全性差，施工时能承受扭力、振动，安全性差，施工时应注意保护应注意保护 。填料式补偿器填料式补偿器m（1 1） 填料式补偿器一般用于管径大于填料式补偿器一般用于管径大于100mm100mm，工作压，工作压力小于力小于1.3MPa1.3MPa（铸铁制）及（铸铁制）及1.6MPa1.6MPa（钢制）的管道上（钢制）的管道上 m（2 2） 由于填料密封性不可靠，一定时期后必须更换由于填料密封性不可靠，一定时期后必须更换填料，因此不宜用在不通行地沟内敷设的管道上填料，因此不宜用在不通行地沟内敷设的管道上 m（3 3） 钢质填料式补偿器有单向和双向两种。一个双钢质填料式补偿器有单向和双向两种。一个双向补偿器的补偿能力相当于两个单向补偿器的补偿能向补偿器的补偿能力相当于两个单向补偿器的补偿能力，可用于工作压力不大于力，可用于工作压力不大于1.6MPa,1.6MPa,安装方形补偿器有安装方形补偿器有困难的热力管道上困难的热力管道上 TSG D0001-2009TSG D00