1.油庫管路是如何進(jìn)行劃分的?
管路也稱管線、管道,是油庫的重要設(shè)備,油庫的各種設(shè)施依靠管路連接起來形成網(wǎng)絡(luò),完成各種作業(yè)。按作業(yè)性質(zhì),油庫管路分為工藝管路和輔助管路兩大類。工藝管路用以輸送各種油料,輔助管路用以輸送其他介質(zhì)。按輸送介質(zhì)的不同,管路又可分為輸油管路、呼吸管路、通風(fēng)管路、蒸汽管路等。輸送輕質(zhì)油品(汽油、煤油、柴油)的輸油管路統(tǒng)稱為輕油管路。輸送各種潤滑油和重質(zhì)燃料油的輸油管路稱為黏油管路。
2.按照敷設(shè)形式可把油庫輸油管路分成幾種類型?各有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?
輸油管路是油庫的主要管路,按敷設(shè)形式可分為地上管路、地下管路和管溝管路三種。將管路直接敷設(shè)在地面上或支座上的稱為地上管路。其主要優(yōu)點(diǎn)是建設(shè)費(fèi)用低,維護(hù)和檢查修理方便。其缺點(diǎn)是目標(biāo)暴露,易遭破壞,保護(hù)能力差;受氣溫影響大,為補(bǔ)償溫度應(yīng)力和防止管路變形,需設(shè)置管路補(bǔ)償器;對于黏油管路,冬季輸送油品熱損失大,泵停止工作后容易凍結(jié),需設(shè)保溫層;妨礙交通。因此,地上管路主要適用于房間、坑道內(nèi)及地下水位高、土壤腐蝕性強(qiáng)、分支管路多的情況。
將管路直接埋在土壤里的稱為地下管路。其主要優(yōu)點(diǎn)是隱蔽,有一定的防護(hù)能力;因土壤是天然的保溫層,管路受大氣溫度影響小,特別是熱油管路的熱損失大大降低(僅為地上管路熱損失的1/3~1/4);管路溫差引起的軸向變形小,一般情況下,地下管路不需設(shè)管路補(bǔ)償器。其缺點(diǎn)是土方量大,建設(shè)費(fèi)用和維修費(fèi)用都較高;檢查修理、排除故障比較困難;在腐蝕性強(qiáng)的地區(qū)易遭腐蝕,故需涂敷防腐層,做好防腐處理。
將管路安裝在混凝土、磚、石砌成的管溝中的稱為管溝管路,管溝上設(shè)置鋼筋混凝土蓋板,上面淺覆土或不覆土。管溝分為3種,應(yīng)用較多的是不能通過人的非通行溝,這種溝檢修時必須揭開蓋板方可進(jìn)行;另兩種是半通行管溝(人可屈身走過)和通行管溝。管溝管路既隱蔽,又有一定的防護(hù)能力,同時檢修、維護(hù)也較方便,具有上述兩種形式的優(yōu)點(diǎn)。但管溝管路中油氣容易積聚,安全性較地下管路差,且造價高,建筑材料消耗大,一般輕油管路、長距離管路無特殊要求時,均不做管溝敷設(shè)。管溝主要適用于短距離加熱輸送的黏油管和蒸汽管。
3.油庫管路常用哪幾種管材?其適用場合如何?
油庫管路常用管材有鋼管、耐油膠管、軟質(zhì)輸油管等。固定輸油管路多用鋼管;耐油膠管主要用于機(jī)動裝、卸、輸油設(shè)備,管線連接的活動部位,飛機(jī)加油末端,抽底油管等;軟質(zhì)輸油管是一種新產(chǎn)品,由于其卷收方便,在野戰(zhàn)輸油中得到廣泛應(yīng)用。
(1)鋼管 鋼管按其制造方法分為無縫鋼管和焊接鋼管。無縫鋼管又分為熱軋和冷拔兩種,油庫常用的是熱軋普通無縫鋼管。無縫鋼管的主要優(yōu)點(diǎn)是品種規(guī)格多,強(qiáng)度高,安全可靠。
焊接鋼管是先將鋼板卷成圓筒,然后焊接而成。根據(jù)鋼板卷制方式的不同,可分為對縫焊接管和螺旋焊縫焊接管兩種,大直徑管路采用螺旋形焊縫。按表面質(zhì)量分鍍鋅和不鍍鋅兩種,鍍鋅的俗稱白鐵管,不鍍鋅的俗稱黑鐵管,機(jī)場油庫的加油管路常用內(nèi)壁鍍鋅管,以保證航空油料的質(zhì)量。按管子端部帶螺紋與否,可分帶螺紋和不帶螺紋兩種。焊接鋼管價格較便宜。管壁厚度較均勻,能制成較大直徑。其缺點(diǎn)是焊縫強(qiáng)度往往不能完全得到保證,因而承受壓力較低,普通管PN≤1.OMPa,厚壁管PN≤1.6MPa。
(2)膠管 油庫常用的膠管主要有輸油膠管、重型輸油膠管、鋼絲編織輸油膠管、軍工夾布膠管、飛機(jī)加油膠管及通風(fēng)膠管等。
①輸油膠管 即中間及外層帶螺旋金屬絲的輸油膠管,這種膠管由內(nèi)膠層、內(nèi)增強(qiáng)層、螺旋金屬絲、中膠層、中間增強(qiáng)層及外膠層組成。能承受較小的正壓,工作壓力不大于490kPa,主要用于輸送燃油及滑油。
②重型輸油膠管 它由內(nèi)膠層、內(nèi)增強(qiáng)層、螺旋金屬絲、中膠層、中間增強(qiáng)層、螺旋金屬絲、外增強(qiáng)層以及外膠層組成。承壓能力較高,可用于吸人和排出管。適合于巨型油輪等裝卸油料用,也可用于給艦船加油。
③鋼絲編織輸油膠管 它由內(nèi)膠管、內(nèi)膠布緩沖層或棉線層、螺旋鋼絲、中間膠層、鋼絲編織層和外膠層組成。承壓能力較高,工作壓力980kPa,能承受80kPa的真空度。這種膠管沒有接頭,可以截?cái)嗍褂茫豢梢宰鳛榕懦龉埽部捎糜谖牍苈贰?/P>
④軍工夾布膠管 它由內(nèi)膠層、兩層或數(shù)層中間夾布層和外膠層組成。工作壓力為980kPa,承負(fù)壓能力差,常用于排出管,但內(nèi)徑小于25mm時,亦可用作真空度不大的吸人管,如手搖泵吸入管、棧橋抽底油管等。
⑤飛機(jī)加油膠管 它由內(nèi)膠層、內(nèi)增強(qiáng)層、導(dǎo)電螺旋鋼絲繩、外增強(qiáng)層和外膠層組成。規(guī)格有38mm和51mm兩種,工作壓力為294kPa。近幾年,空軍新研制成功的導(dǎo)靜電飛機(jī)加油膠管,其在防靜電方面做了較大的改進(jìn),但這種膠管耐寒性差,在寒區(qū)使用變硬。
⑥Φ20通風(fēng)膠管 通風(fēng)膠管的內(nèi)層為食品膠、外層為耐油膠,在油庫中主要是清洗油罐等作業(yè)時,作為呼吸管與防毒面具配合使用。其規(guī)格為20X3X10000(內(nèi)徑為20mm、壁厚3mm、長10000mm)。
⑦膠管接頭 目前油庫中常用的膠管接頭,主要有CRJ型、CRD型、ZHJ型、CHS型,用于軟管之間的連接,承壓不大于1000kPa。
(3)軟質(zhì)輸油管 軟質(zhì)輸油管可以像消防水帶一樣卷放,具有質(zhì)量輕、存放體積小、卷放方便等優(yōu)點(diǎn),特別適用于機(jī)動輸油和野戰(zhàn)輸油,因而日益得到廣泛的應(yīng)用。 目前已應(yīng)用的主要有兩種,RG-8型軟質(zhì)輸油管和ARG-6型軟質(zhì)輸油管。
①JRG-8型軟質(zhì)輸油管(H—177型錦綸滌綸橡膠軟管) 該管主要由能承受內(nèi)壓和拉力的編織骨架層和防滲內(nèi)外保護(hù)層組成。編織骨架層采用錦綸滌綸作主要材料,內(nèi)外保護(hù)層采用丁腈橡膠和氯丁橡膠作主要材料。這種軟管主要用作飛機(jī)平臺上的加油管。
②ARG-6型軟質(zhì)輸油管(聚氨酯軟質(zhì)輸油管) 這種軟管的結(jié)構(gòu)與]RG-8型基本相同,只是內(nèi)外保護(hù)層是采用聚氨酪作涂覆膠料。主要用于野戰(zhàn)油庫(站)輸送汽油、噴氣燃料、柴油。
4.油庫管路的連接方式有幾種?
油庫管路由直管、曲管(彎頭)、大小頭(同心或偏心)、分支管(三通、四通等)、閥門等組成,這些部分都必須經(jīng)過一定的連接方式才能構(gòu)成一個完整的管系。管路的連接方式一般分為絲扣、焊接、法蘭和承插連接。
壓力不高、管徑不大的水、煤氣管一般都采用絲扣連接的方式。配合這種連接,制造有相應(yīng)的各種管件,如活接頭、管箍、彎頭、大小頭、三通、四通等。安裝和拆卸非常方便。
一般大于DN50mm的管線常用焊接連接方式。焊接是管道連接應(yīng)用最廣的一種形式,施工方便、堅(jiān)固、嚴(yán)密、使用可靠并能節(jié)約鋼材。使用中不需拆卸的都可采用這種連接。
承插連接通常用于鑄鐵管之間的連接和塑料管之間的連接(如給、排水管)。其中,嵌縫材料常為油麻、膠圈,起防漏、固定作用;密封材料常用水泥、青鉛等,起防止嵌縫材料與空氣接觸而老化的作用。
在管道與閥件或設(shè)備連接的地方以及管段需要拆卸的地方多采用法蘭連接。法蘭連接在油庫管路中應(yīng)用非常廣泛。
5.簡述法蘭的類型及用途。
(1)螺紋法蘭 如圖3—1(a)所示,法蘭內(nèi)側(cè)面帶有螺紋,可與螺紋管迅速連接。但螺紋連接對于有反復(fù)波動操作的情況,幾乎都有漏泄的可能。反復(fù)受彎或反復(fù)受熱的情況也不宜采用這種法蘭。螺紋法蘭主要用于低壓管路或管材不允許焊接而又要求采用法蘭連接的管道(如為保護(hù)鍍鋅管的鍍鋅層而采用的螺紋法蘭)。油庫管路中很少采用螺紋法蘭。
(2)平焊法蘭 如圖3—1(b)所示,法蘭焊接端面與管端面對齊后,外側(cè)面焊接連接。由于平焊法蘭在焊接裝配中較易對準(zhǔn),并且價格低廉,因而被廣泛采用。此種法蘭的強(qiáng)度如按內(nèi)壓力計(jì)算,約為對焊法蘭的2/3,疲勞壽命約為其1/3,適用于壓力、溫度波動不嚴(yán)重的情況。
(3)對焊法蘭 如圖3—1(c)所示,它與平焊法蘭不同的地方是法蘭環(huán)與焊縫連接之間有一長而傾斜的轂,法蘭環(huán)的厚度通過轂逐漸過渡到管壁的厚度,于是降低了應(yīng)力的不連續(xù)性,增加了法蘭的強(qiáng)度。這種法蘭適用于高溫、高壓和波動較大的地方。
(4)插入焊接法蘭 如圖3—1(d)所示,法蘭焊接端面內(nèi)徑略大于鋼管內(nèi)徑,鋼管插入法蘭后,鋼管外側(cè)面與法蘭端面焊接連接。此種法蘭強(qiáng)度較高,焊接裝配難度較大。
(5)松套法蘭 如圖3—1(e)所示,松套法蘭使用時帶有活動環(huán)圈。此種法蘭的承壓和嚴(yán)密程度與平焊法蘭具有相同的性能,但其疲勞壽命僅為對焊法蘭的10%,因此它不適用于有嚴(yán)重彎曲應(yīng)力的連接。它的最大優(yōu)點(diǎn)是螺栓孔易對準(zhǔn)。常用于儀表連接的場合。
(6)盲板法蘭 如圖3—1(f)所示,這種法蘭用于封閉管路或閥件的一端。盲板法蘭能承受較大的彎曲應(yīng)力。
6.法蘭密封面的形式有幾種?各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?
為了適應(yīng)各種情況下的密封,標(biāo)準(zhǔn)法蘭的密封面有光滑面、凹凸面、榫槽式、梯形槽式等多種不同的形式。
(1)光滑面法蘭 如圖3—1(a)所示,是油庫中應(yīng)用最廣泛的一種。它的密封表面有時加工成有螺旋形或同心圓的溝槽(稱為水線)。安裝時,墊片在外力作用下嵌入溝槽,保證端面密封。但采用非金屬墊片時,密封面上有無水線(密封線)對密封性能影響不大。這種法蘭主要有光滑面平焊法蘭、光滑面對焊法蘭等。
(2)凹凸面法蘭 如圖3—2(a)所示,一對法蘭的密封面分別做成凹面和凸面,凸面嵌人凹面,中間使用密封墊片。其優(yōu)點(diǎn)在于能鉗住墊片防止被吹出,但不能保護(hù)墊片不被擠入管中。一般使用在操作壓力較大的情況。
(3)榫槽式法蘭 具有與凹凸面相似的優(yōu)缺點(diǎn)。墊片在凹槽內(nèi)受兩旁金屬的限制,可以保護(hù)軟墊片不至變形而被擠入管內(nèi)。且墊片也軟,使其少遭受液體的沖蝕或腐蝕。
(4)梯形槽法蘭 如圖3—2(b)所示,其優(yōu)點(diǎn)是液體內(nèi)壓力作用在環(huán)圈上,增加了連接處的密封性,墊片接觸面位于法蘭之下,墊片接觸面不易損壞,適合于高壓使用。其缺點(diǎn)是制造困難、價格高。
7.油庫管路中為什么要設(shè)置過濾器?
由于腐蝕、敞口等原因,油品輸轉(zhuǎn)過程中,可能會混人一些機(jī)械雜質(zhì)(如銹渣、焊渣等)、水分和氣體。而這些雜質(zhì)、水分和氣體對泵、流量計(jì)、閥門等管路輸送設(shè)備以及對用油裝備,如車輛、飛機(jī)等都可能產(chǎn)生影響甚至損壞。因此,在油庫管路中應(yīng)設(shè)置一些過濾器。由于保護(hù)對象及過濾質(zhì)量要求的差異,油庫使用的過濾器的種類通常分為三種:粗過濾器、細(xì)過濾器和二級過濾分離器。
8.什么叫做熱補(bǔ)償?什么叫做補(bǔ)償器?
當(dāng)管路的熱應(yīng)力超過許用應(yīng)力時,便需要尋求減少熱應(yīng)力的方法,這些方法就稱為熱補(bǔ)償。具體的做法包括自體補(bǔ)償、填料函式補(bǔ)償和波紋管補(bǔ)償?shù)取_@些方法是通過其本身的柔性(即可伸縮性)來減少熱應(yīng)力的。
由于管道的熱應(yīng)力與管道的彈性有關(guān),因此在溫度較高的管道系統(tǒng)中,常常設(shè)置一些彎曲的管段或者可伸縮的裝置來增加管道的彈性,減小熱脹應(yīng)力。這種能減小熱應(yīng)力的彎曲管段或者伸縮裝置就稱為補(bǔ)償器。
9.補(bǔ)償器設(shè)計(jì)和選型時應(yīng)遵循什么原則?
補(bǔ)償器設(shè)計(jì)和選型應(yīng)遵循下列原則:
①地上或管溝敷設(shè)的管線應(yīng)優(yōu)先利用自然補(bǔ)償,如仍不能滿足要求,應(yīng)調(diào)整管系的形狀或設(shè)置補(bǔ)償器;
②直管線宜采用方形補(bǔ)償器;
③在采用波紋管補(bǔ)償器比采用方形補(bǔ)償器經(jīng)濟(jì)時,或當(dāng)管線安裝受限制時,可采用波紋管補(bǔ)償器;
④埋地敷設(shè)的管線產(chǎn)生熱位移的管段應(yīng)考慮熱補(bǔ)償,在管線強(qiáng)度允許的條件下可設(shè)置固定墩。
10.簡述油庫常用的幾種補(bǔ)償器的補(bǔ)償原理及其優(yōu)缺點(diǎn)。
(1)填料函式補(bǔ)償器 填料函式補(bǔ)償器是由管子和滑動套筒組成,利用填料和壓蓋保持密封。為了防止管子從滑動套筒內(nèi)拔出,在滑動套筒和子內(nèi)端裝有防止脫落的限制凸緣。油管路熱脹冷縮時,可以利用補(bǔ)償器管體在補(bǔ)償器套筒內(nèi)滑動來達(dá)到減少熱應(yīng)力的目的。填料函式補(bǔ)償器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,補(bǔ)償能力大(可達(dá)0.20一0.25m以上),使用時不需做復(fù)雜的計(jì)算。缺點(diǎn)是嚴(yán)密性差,必須定期更換填料,支管沉陷或管子歪斜有卡位的危險。一般適用于小壓力(98kPa)和大口徑管路上。
(2)波紋補(bǔ)償器 波紋補(bǔ)償器是由許多個壓制的波紋組成,每個波紋的伸縮能力可達(dá)o.005~0.008m。輸油管路熱脹冷縮時,利用其撓性構(gòu)件的變形來吸收管路的熱變形。
波紋補(bǔ)償器具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、體積小、嚴(yán)密性好、不需要檢修等優(yōu)點(diǎn),但它的補(bǔ)償能力小,使用壓力低(一般為196~490kPa),易積水積污,不宜用在小口徑管上。
(3)曲管式補(bǔ)償器 曲管式補(bǔ)償器是將直管彎成一定的幾何形狀,如Ⅱ形、n形等,利用其撓性變形來吸收其熱膨脹。曲管式補(bǔ)償器應(yīng)當(dāng)用無縫鋼管制成,而不應(yīng)用焊制管制成,否則會因變動荷載作用很快失去強(qiáng)度而裂開。
曲背式補(bǔ)償器的優(yōu)點(diǎn)是制造安裝容易,使用方便,補(bǔ)償能力大(通常可達(dá)o.4m),作用在固定點(diǎn)上的推力很少,操作可靠,適用于溫度和壓力較高的管路上。缺點(diǎn)是尺寸大,流動阻力大,補(bǔ)償器兩端壓縮或拉伸時導(dǎo)管或其他附件會被扭彎,同時,變形金屬會產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象。
(4)自體補(bǔ)償 自體補(bǔ)償是利用管路現(xiàn)成轉(zhuǎn)折所產(chǎn)生的彈性彎曲與扭轉(zhuǎn)以吸收管路的熱變形。它既可以減少伸縮器的數(shù)量、節(jié)省材料和占地面積,又可以減少管路阻力損失。通常可以利用的自體補(bǔ)償管路有“r”形和“Z”形兩種管段,自體補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償量一般不大于0.30m。