在换热机组安装过程中,管道应力可能由温度变化引发材料膨胀收缩、介质冲刷造成冲击振动,或安装不当导致管道扭曲支撑不足,这些应力若不及时控制,可能引发设备变形、密封失效甚至泄漏事故。为有效避免应力危害,需要采取一些措施。
1、优化自然补偿设计
利用管道自身柔性吸收热膨胀,如采用Z型折角弯补偿器。通过合理设计弯曲角度和长度,确保补偿能力与温度变化匹配。自然补偿无需维护,经济性高,尤其适合短距离管道。
2、合理设置支架系统
支架间距需严格遵循规范,防止管道局部下沉或变形。采用滑动支架与固定支架结合的方式,适应管道轴向伸缩。支架与管道间应使用非金属隔离材料,避免金属直接接触产生应力集中。
3、科学选用膨胀节
在热膨胀量大的位置安装波形膨胀节,其可伸缩结构能有效吸收轴向位移,降低管板应力。材料选择需结合工况:一般介质可选用奥氏体不锈钢,腐蚀性介质需采用特殊合金,确保密封性和使用寿命。
4、强化应力分析与验算
通过专业软件模拟管道运行状态,重点验证温差超过50℃的管段安全性。根据分析结果调整补偿器参数或增加支架,确保管道在冷热态转换中的稳定性。
5、规范安装操作流程
按设计标高均匀布置支架,避免间距不均导致管道扭曲。热态紧固需在机组升温后复紧螺栓,消除残余应力。复杂系统可增设导向支架限制横向位移,提升整体结构安全性。
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