一种长直管线柔性补偿系统技术方案

一种长直管线柔性补偿系统，包括大补偿量压力平衡型膨胀节、上管道本体、下管道本体、中间固定管架一和导向支架，上管道本体、大补偿量压力平衡型膨胀节和下管道本体依次串联，在上管道本体和下管道本体上设置有用于支撑的中间固定管架一和导向支架，所述的大补偿量压力平衡型膨胀节包括弯折管、平衡管一、平衡管二、波纹管外压平衡组件一和波纹管外压平衡组件二。减少膨胀节的用量，简化管线布置，提高长直管线的安全可靠性，同时可以降低投资，提高管线系统的经济性。管线系统的经济性。管线系统的经济性。

A flexible compensation system for long straight pipeline

【技术实现步骤摘要】
一种长直管线柔性补偿系统


[0001]本技术涉及管道补偿
，具体说的是一种长直管线柔性补偿系统。

技术介绍

[0002]影响管网布置的因素是多种多样的，应通过技术经济比较确定管网合理布置方案，要综合考虑补偿器的选型和配置，以保证管网的设计合理、安全、可靠和经济。其中长直管段可以选用无约束型膨胀节，也可以选用约束型膨胀节，但长直管段现有柔性补偿技术以及与其相匹配的膨胀节补偿技术存在如下不足之处。
[0003]如图1所示，单式轴向型膨胀节补偿系统，直管段两端需设置固定管架，管道拐弯处支架为承受压力推力的主固定管架。不足之处在于：膨胀节补偿量小，长直管道补偿膨胀节、导向支架用量多，现场安装工作量大，风险点多。膨胀节为无约束型，主固定管架受力大，不适宜架空管道。
[0004]如图2所示，外压轴向型膨胀节补偿系统，外压轴向型膨胀节补偿量大，可用于长直管段的补偿。该膨胀节为无约束型，主固定管架受力大，不适宜架空管道。
[0005]如图3所示，直管压力平衡型膨胀节补偿，膨胀节为无约束型，直管段两端设置中间固定管架，不需要考虑波纹管的压力推力，适宜架空管道。膨胀节为无约束型，膨胀节外形尺寸大，重量大，刚度较大，补偿量有限，膨胀节数量多，成本高。
[0006]如图4所示，三个单式铰链型膨胀节组合形成“П”形三铰链用于长直管段的补偿，不需要考虑波纹管的压力推力，适宜架空管道。膨胀节为无约束型，管线占用空间较大，管线布设、支撑需要考虑综合因素多。
[0007]如图5所示，旋转补偿器是上世纪90年代后期在套筒补偿器的基础上发展起来的新型补偿器，是一种填料密封补偿器，它有一组内管（芯管），外管，以及内、外管之间的密封填料，内外管间设置能够承受压力推力的轴向限位装置，通过内外管间的周向旋转运动（类似于波纹管的扭转），达到补偿轴向热膨胀的目的。一般通过空间的“∏”形弯将直线管道的轴向位移转化为旋转位移，产品2件或3件成组使用。该型选装补偿器的优点是补偿器为约束型，补偿量大，适宜架空长管线的补偿，缺点有两个：一是管线布设成空间的“∏”形弯，二是管线需要维持持续的正压旋转补偿器才能实现密封，否则容易引起泄漏。

技术实现思路

[0008]为解决上述技术问题，本技术提供一种长直管线柔性补偿系统，专利技术新的长直管线膨胀节与管架设置结构，减少膨胀节的用量，简化管线布置，提高长直管线的安全可靠性，同时可以降低投资，提高管线系统的经济性。
[0009]为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种长直管线柔性补偿系统，包括大补偿量压力平衡型膨胀节、上管道本体、下管道本体、中间固定管架一和导向支架，上管道本体、大补偿量压力平衡型膨胀节和下管道本体依次串联，在上管道本体和下管道本体上设置有用于支撑的中间固定管架一和导向支架，所述的大补偿量压力平衡型膨胀节包括弯
折管、平衡管一、平衡管二、波纹管外压平衡组件一和波纹管外压平衡组件二，弯折管的上端通过波纹管外压平衡组件一与上管道本体连接，上管道本体与上管道本体串联，弯折管的上端管壁右侧焊接有平衡管一的一端，平衡管一的另一端密封套设有波纹管外压平衡组件二，弯折管的下端通过波纹管外压平衡组件一与下管道本体连接，下管道本体与下管道本体串联，弯折管的下端管壁上左侧焊接有平衡管二的一端，平衡管二的另一端密封套设有波纹管外压平衡组件二，弯折管对应的平衡管一内腔和平衡管二内腔的管壁上开设有开口。
[0010]弯折管的中部安装有用于支撑的中间固定管架二。
[0011]导向支架设置在接近大补偿量压力平衡型膨胀节的位置，中间固定管架一设置在远离大补偿量压力平衡型膨胀节的位置。
[0012]波纹管外压平衡组件一由套设在弯折管端部的工作波纹管以及套设在工作波纹管外侧的工作波外管组成，工作波外管的一端与上管道本体或下管道本体固定连接，另一端与工作波纹管的同侧端连接，工作波纹管的另一端固定在上管道本体或下管道本体上。
[0013]波纹管外压平衡组件二由套设在弯折管端部的平衡波纹管以及套设在平衡波纹管外侧的平衡波外管组成，平衡波外管的一端密封，另一端与平衡波纹管的同侧端连接，平衡波纹管的另一端固定在平衡管一或平衡管二上。
[0014]波纹管外压平衡组件一和波纹管外压平衡组件二通过外侧的拉杆组件连接。
[0015]本技术有益效果是：长直管线采用该型膨胀节进行柔性补偿，在满足管道柔性的基础上，能够减少一半的膨胀节数量，可以减少现场吊装、焊接、无损检测等施工作业量，减少了管线的风险点，有效降低管道的布设难度，能够有效提升长直管线的安全可靠性，同时可以降低工程造价20~30%，经济效益显著。
[0016]该大补偿量压力平衡型膨胀节的补偿能力比普通膨胀节大1～2倍，但是其轴向刚度又低于相当于其补偿量一半的直管压力平衡型膨胀节，不仅补偿量大而且可以与中间支架组合设置成一体，采用此种方案在满足管道柔性的基础上，能够有效减少膨胀节一半的用量，相比旋转补偿器而言，能够有效降低布设空间和现场安装工作量。
附图说明
[0017]图1为单式轴向型膨胀节补偿系统示意图；
[0018]图2为外压轴向型膨胀节补偿系统示意图；
[0019]图3为直管压力平衡型膨胀节补偿系统示意图；
[0020]图4为铰链型膨胀节组合补偿系统示意图；
[0021]图5为旋转补偿器结构示意图；
[0022]图6为本技术的结构示意图；
[0023]图7为本技术的大补偿量压力平衡型膨胀节结构示意图；
[0024]图中：1、中间固定管架一，2、导向支架，3、上管道本体，4、大补偿量压力平衡型膨胀节，5、中间固定管架二，6、工作波外管，7、波纹管外压平衡组件一，8、工作波纹管，9、球锥面垫圈，10、螺母，11、弯折管，12、平衡管一，13、拉杆组件，14、平衡波纹管，15、平衡波外管，16、波纹管外压平衡组件二，17、下管道本体，18、平衡管二，19、开口。
具体实施方式
[0025]结合附图和具体实施例对本专利技术加以说明，但是，本专利技术并不局限于这些实施例，还可用于其它有同样工作条件的管道。
[0026]如图6、图7所示，一种长直管线柔性补偿系统，包括大补偿量压力平衡型膨胀节4、上管道本体3、下管道本体17、中间固定管架一1和导向支架2，上管道本体3、大补偿量压力平衡型膨胀节4和下管道本体17依次串联，上管道本体3和下管道本体17均为长直管，在上管道本体3和下管道本体17上设置有用于支撑的中间固定管架一1和导向支架2，所述的大补偿量压力平衡型膨胀节4包括弯折管11、平衡管一12、平衡管二18、波纹管外压平衡组件一7和波纹管外压平衡组件二16，弯折管11的中部为弯管两端为相平行的直管，弯折管11的上端通过波纹管外压平衡组件一7与上管道本体3连接，上管道本体3与上管道本体3串联，可吸收该端的轴向位移，弯折管11的上端管壁右侧焊接有平衡管一12的一端，平衡管一12的另一端密封套设有波纹管外压平衡组件二1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长直管线柔性补偿系统，其特征在于：包括大补偿量压力平衡型膨胀节（4）、上管道本体（3）、下管道本体（17）、中间固定管架一（1）和导向支架（2），上管道本体（3）、大补偿量压力平衡型膨胀节（4）和下管道本体（17）依次串联，在上管道本体（3）和下管道本体（17）上设置有用于支撑的中间固定管架一（1）和导向支架（2），所述的大补偿量压力平衡型膨胀节（4）包括弯折管（11）、平衡管一（12）、平衡管二（18）、波纹管外压平衡组件一（7）和波纹管外压平衡组件二（16），弯折管（11）的上端通过波纹管外压平衡组件一（7）与上管道本体（3）连接，上管道本体（3）与上管道本体（3）串联，弯折管（11）的上端管壁右侧焊接有平衡管一（12）的一端，平衡管一（12）的另一端密封套设有波纹管外压平衡组件二（16），弯折管（11）的下端通过波纹管外压平衡组件一（7）与下管道本体（17）连接，下管道本体（17）与下管道本体（17）串联，弯折管（11）的下端管壁上左侧焊接有平衡管二（18）的一端，平衡管二（18）的另一端密封套设有波纹管外压平衡组件二（16），弯折管（11）对应的平衡管一（12）内腔和平衡管二（18）内腔的管壁上开设有开口（19）。2.如权利要求1所述的一种长直管线柔性补偿系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张爱琴，谢晓峰，朱杰，杨玉强，
申请(专利权)人：中船双瑞洛阳特种装备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：