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LNG船舶上波纹补偿器的结构设计注意事项

发布者:海汇  发布日期:2021-12-17

LNG船舶上要求较高的波纹补偿器是使用于甲板上、压缩机室用补偿器,不仅要满足补偿器的强度、稳定性、腐蚀等方面的设计要求,而且对流动特性、失效保护方面也有详细的要求。

1)波纹管

a、材质:使用内层sus316L[3层];外层Incoloy825(B424—825)(1层)。由于要考虑海运环境下的盐雾腐蚀,波纹管的外层使用Incoloy825,这是因为:与SUS316L相比,Incoloy825具有耐盐雾腐蚀性能,强度和弹性模量也近于SUS316L,可参照借鉴有关的计算公式,同时其与SUS316L有良好的焊接性能,加工性能较好。

b、成形方法:液压成形 使用薄板生产管胚,在管胚内注水并施加内部压力后成形波纹管。可形成均等的壁厚减薄量,防止局部性的壁厚减薄而可能引起的计算偏差。

c、承压能力: 为了防止海水腐蚀,避免在铠装环与波纹管之间形成缝隙腐蚀,设计中不采用以铠装环来防止因内部压力所至的变形。而是设计成多层波纹管结构,既不损害承压能力,又可保持较小的刚度。

d、成形后的热处理:LNG本身不含有腐蚀成分,外层的Incoloy825对于海水等腐蚀有足够的蚀性,所以可以不进行热处理。

2)万向环  

在产品设计中增加了万向环,其主要作用如下:

a、可避免中间接管的重量负载与波纹管上。

b、在吸收位移时可按照设计要求动作。

c、防止波纹管的扭转,缓和震动。

d、限制每一个波纹管的两端,防止因压力造成位移时的波纹管的纵向扭曲。如果不采取此对策的话,波纹管的许用波数将会减少,从而疲劳寿命次数相应减少。

3)拉杆装置

该产品在添加万向环之后,额外添加了拉杆装置。这主要是考虑到管道的异常故障、固定支架受损时,作为防止波纹管过度延伸的装备。这种意外荷载如果让万向环来承受,将增加万向环组件的重量,导致产品重量增加。

4)导流筒

在LNG船上,装填和放出LNG时,介质的流向成为双方向,因此要采用双向导流。如果内衬筒的自由端采取直线形状的话,由于波纹管吸收位移后会造成内衬筒的自由端发生高差,反向流动的流体就有可能直接冲击波纹管,从而引发振动。为此须从流体力学的角度上,专门设计防止内衬筒振动的方案,在不缩小出口直径的前提下,实现流体阻力的较小化。 


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