金属软管的选用与安装

金属软管的选用与安装
发表时间：2018-08-13T16:53:36.487Z 来源：《科技新时代》2018年6期作者：罗广贤毕永江[导读] 压力管道是指所有承受内压或外压的管道，无论其管内介质如何。

（楚雄州质量技术监督综合检测中心云南楚雄 675000）摘要：现代工业的发展，设备之间的边接方式越来越多，金属软管做为一种重要的连接方式使用越来越广泛，在选取和使用过程中存在各种各样的问题。

考虑各方面的因素，减少使用中的风险，应该首先从选用和安装方面着手。

关键词：金属软管选用安装
压力管道是指所有承受内压或外压的管道，无论其管内介质如何。

压力管道是管道中的一部分，管道是用以输送、分配、混合、分离、排放、计量、控制和制止流体流动的，由管子、管件、法兰、螺栓连接、垫片、阀门、其他组成件或受压部件和支承件组成的装配总成。

是在生产、生活中使用的可能引起燃爆或中毒等危险性较大的特种设备。

输送介质多种多样，有腐蚀性、有毒、高温、高压等各种特性。

而金属软管是现代工业设备连接管线中的重要组成部件。

金属软管用作为压力管道中的连接件，规格从3mm到150mm不等。

金属软管用以补偿管道或机器、设备连接端的相互位移，吸收振动能量，能够起到减振、消音等作用，具有柔性好、质量轻、耐腐蚀、抗疲劳、耐高低温等多项优点。

而近年随着大面积的使用，但是人们在使用过程中没有高度重视，导致因金属软管而发生的事故呈高发的态势。

什么场合下使用金属软管？不使用可以用吗？有没有替代办法？
GB/T20801-2006《压力管道规范工业管道》规定选用的材料应具有足够的稳定性，包括化学性能、物理性能、耐蚀和耐磨性能、抗疲劳性能和组织稳定性等。

还应考虑材料在可能发生的明火、火灾和灭火条件下的适用性以及由此而带来材料性能变化和次生危害。

GB50074《石油库设计规范》规定油品储罐的主要进出口管道宜采用柔性或挠性连接。

SY/T4073《储罐抗震用金属软管或波纹补偿器选用标准》规定抗震设防烈度6-9度地区安装的常压立式钢制圆筒储罐应安装金属软管或波纹补偿器。

这就是需要安装金属软管的标准依据。

一般来说，储罐安装完成后，需要进行沉降测试，待沉降稳定后，再行安装压力管道，但大型储罐在使用过程中，仍会发生沉降，造成设备及管线损害。

此外，在地震烈度高，地质松软的条件下，发生7度以上地震时，会发生储罐的翘离效应，若附属的管道是刚性连接，会加大储罐的损坏，故宜采用柔性约束。

替代办法是有，比如采用金属波纹膨胀节替代金属软管，对于增加管系柔性效果更优，但造价昂贵。

在2014年的特种设备目录中将金属波纹膨胀节列入，出厂时应经过制造监检，应提供监督检验证书。

另外，靠近储罐管口的管道增加可调支架，或者配管时增加柔性，也可以一定程度上解决上述问题，但效果欠佳。

此类场合使用的软管和波纹管膨胀节的最大横向补偿量与地震烈度有关，具体可见下表。

同时，最大横向补偿量也应考虑储罐基础沉降量与管道支架基础沉降量的带来的影响。

有了最大横向补偿量，金属软管的长度应根据其允许的最大横向补偿量，按相关标准进行选取。

金属软管的材质应考虑介质的属性，其压力等级应按照相关的金属软管标准，查相应的温度压力额定值进行确定。

金属软管的疲劳寿命、自震频率的计算缺乏精确的模拟手段，加上其结构稳定性差，用在有毒可燃危险介质时，较大口径的金属软管泄露带来的风险增加，故国外某些工程公司以DN350分界，用于危险介质时，DN350以下采用金属软管，以上采用波纹管膨胀节。

另外，考虑到罐区动火存在较大危险性，为方便更换，金属软管常采用法兰连接。

金属软管的安装方式有哪些？
金属软管和波纹补偿器通常安装在储罐前阀门与管道连接处 , 而且其后也应有控制阀门,使储罐与管道之间形成软连接,以便于金属软管的检修以及更换。

金属软管和波纹补偿器主要吸收系统产生的横向位移,而系统产生的轴向位移需要由管道的布置来吸收。

目前常见的安装方式主要有 L 型和 Z 型 , 两种安装方式示意图见下图：
?可以看出,采用 Z 型安装管系的轴向位移可由管系自身吸收,从而减少了波纹管和罐壁的轴向应力,有利于管系的稳定。

而采用 L 型安装管道所产生的轴向应力将作用于波纹管和罐壁,对设备会造成一定的损害。

但由于从储罐出入口到罐前汇总管一般距离较短，管系轴向伸长量也较小，上述损害作用也较小。

故国内安装的储罐用软管一般仍采用L型安装，以取其整齐美观，节省管道长度的优点。

金属软管安装时应注意什么问题？
( 1 ) 在安装金属软营和波纹补偿器时,应将其保持在自由状态下直线安装。

( 2 ) 在吊装过程中,不应采用对产品有损害的吊装方法。

( 3 ) 如果在设计时未进行特殊考虑,则禁止采用使金属软管和波纹管膨胀节变形的方法来调整管道的安装偏差,也不应该采用强制拉紧法兰、螺栓的方法消除安装偏差。

强行拉压或者弯曲会造成金属软管的网套脱网。

安装后，设备在输送介质时会产生垂直于波纹管的力,使波纹管产生较大幅度上下摆动，造成波纹管疲劳受损。

采用机械硬性压缩则可能将波纹管压坏。

硬性安装违反了金属软管和波纹补偿器安装的基本原则,在安装过程中是必须避免的。

( 4 )?必须注意保护波纹管，使其免受敲击、划伤、焊渣飞溅等原因造成的损害。

( 5 ) 在金属软管和波纹管补偿器上不应设置任何托架或支撑。

( 6 ) 在管道、金属软管 ( 膨胀节）和支架等管道系统支架安装完毕进行系统试压之前，应将膨胀节的运输保护装置拆除，这些保护装置一般涂有黄色油漆、同时应当注意不能将非运输保护装置的膨胀节附件拆去。

( 7 ) 在进行软管安装时，可在软管或膨胀节远离储罐的一端设置一段短管 , 通过调整短管的尺寸来补偿安装偏差。

金属软管检验时应注意问题
（1）软管的质量证明文件。

（2）外观检查，检查材料牌号、规格和外观质量，应进行逐个目视检查并进行几何尺寸抽样检查。

（3）材质检查。

主要针对合金材料。

（4）压力试验。

在安装及相关检验完成后，初次运行前，应进行压力试验以保证其承压强度和密封性。

对输送极度和高度危害液体以及可燃流体的管道，应进行泄漏性试验。

参考文献：[1] SY/T4073-94 《储罐抗震用金属软管或波纹补偿器选用标准》
[2] GB50074-2014 《石油库设计规范》
[3] GB/T20801-2006 《压力管道规范工业管道》。