THIẾT BỊ vòng bi giản nở

THIẾT BỊ
THIẾT BỊ
VÒNG BÙ GIÃN NỞ
VÒNG BÙ GIÃN NỞ
HOÀNG MAI
HOÀNG MAI
ĐĂNG QUANG
ĐĂNG QUANG
I. Tổng quan về thiết kế đường ống
II. Vòng bù giãn nở
Tổng quan về thiết kế đường ống
1. Nhiệm vụ và vai trò
2. Các bước tiến hành thiết kế hệ thống
đường ống dẫn dầu khí
1. Nhi m v và vai tròệ ụ
Có ý nghĩa quan tr ng trong các ho t đ ng v n ọ ạ ộ ậ
chuy n, s n xu t, phân ph i buôn bán …ể ả ấ ố
•
Tuy n đ ng ng ngoài kh i ế ườ ố ơ
•
Tuy n đ ng ng trên đ t li nế ườ ố ấ ề
2. Các b c ti n hành trong ướ ế
thi t k h th ng đ ng ngế ế ệ ố ườ ố
•
Thi t l p chu n thi t kế ậ ẩ ế ế
•
L a ch n tuy n ngự ọ ế ố
• Tr m b m và chi phíạ ơ
• Tính t ng quát kích th c đ ng ng, b dày ổ ướ ườ ố ề
ngố
•

L a ch n v t li u làm ng, l p ph ch ng ăn mònự ọ ậ ệ ố ớ ủ ố
•
Thi t b bù giãn n cho đ ng ng, an toàn trong ế ị ở ườ ố
v n hànhậ
Vòng bù giãn nở

Thiết kế cơ khí cho đường ống

Ý nghĩa của vòng bù giãn nở

Tính toán cho vòng bù giãn nở

Các dạng vòng bù giãn nở

Một số mối nối bù giãn nở trong đường ống
1. Thi t k c khí cho đ ng ngế ế ơ ườ ố
• Thi t k ch ng l i áp su t bên trongế ế ố ạ ấ
• Thi t k ch ng l i áp su t bên ngoàiế ế ố ạ ấ
• Thi t k ch ng l i ng su t d c tr cế ế ố ạ ứ ấ ọ ụ
2. Ý nghĩa c a vòng bù giãn nủ ở
Trong quá trình xây l p và v n hành, các tuy n ắ ậ ế
ng d b nh h ng b i các y u t đ a ch t, ố ễ ị ả ưở ở ế ố ị ấ
môi tr ng xung quanh gây ra nh : rò r , n t, ườ ư ỉ ứ
gãy, hay ng b u n cong, móp ng …ố ị ố ố
Trong quá trình thi t k cho tuy n ng c n ế ế ế ố ầ
ph i có l p thêm các vòng bù giãn n cho các ả ắ ở
tuy n ng.ế ố
Thi t k ch ng l i áp su t bên trongế ế ố ạ ấ
N u ng su t vòng gây ra b i áp su t bên trong quá ế ứ ấ ở ấ
l n thì đ ng ng s b o n, m ng d n và b gãy.ớ ườ ố ẽ ị ằ ỏ ầ ị

Ph ng trình Barlowươ
t
pD
S
H
2
=
Thi t k ch ng l i áp su t bên ngoàiế ế ố ạ ấ
Áp su t ngoài l n h n áp su t t i h n s gây ra hi n ấ ớ ơ ấ ớ ạ ẽ ệ
t ng o n ng, phá hu tính đàn h i c a ngượ ằ ố ỷ ồ ủ ố
Áp su t t i h n Pấ ớ ạ
cr
> Áp su t ng Pấ ố
Công th c tính Pứ
cr
( )
2
3
1
4
n
t
RE
p
cr
−







=
Thi t k ch ng l i ng su t d c tr cế ế ố ạ ứ ấ ọ ụ
H n ch tác đ ng Poisson và tác đ ng nhi t đ lên ạ ế ộ ộ ệ ộ
tuy n ng. ế ố
ng b ng su t d c tr c s b kéo giãn theo Ố ị ứ ấ ọ ụ ẽ ị
ph ng chu vi làm đ ng kính ng b l n d n lên, ươ ườ ố ị ớ ầ
chi u dài ng b co ng n l iề ố ị ắ ạ
3. Tính toán cho vòng bù giãn nở

Khi nhiệt độ tăng dần, nhiệt độ môi trường xung quanh
thay đổi, đồng thời đường ống được đặt tự do, sự co
giãn đường ống được thể hiện bằng biểu thức sau:
Với: ∆L: giá trị co giãn chiều dài (m)
α: hệ số giản dài. VD thép có = 1.2 x 10^(-5)
L: chiều dài ban đầu của đường ống
T
1
: nhiệt độ lúc đầu
T
2
: nhiệt độ lúc thay đổi lúc co giãn
)(
21
TTLL −=∆
α

Khi đường ống co giãn, sự co giãn này sẽ bị cản trở sẽ sinh ra
ứng suất nhiệt δt. Công thức tính ứng suất nhiệt δt

Với: δt: ứng suất nhiệt
∆L: giá trị co giãn chiều dài (m)
L: chiều dài ban đầu của đường ống
α: hệ số giản dài
E: mô đun đàn hồi kim loại
T
1
: nhiệt độ lúc đầu
T
2
: nhiệt độ lúc thay đổi lúc co giãn
)(
21
TTE
L
L
E −=
∆
=
ασ

Khi δt lớn nhất sẽ dẫn đến lực hướng trục N sinh ra
sẽ phá hỏng chỗ nối, phá gãy giới đỡ đường ống
hoặc đẩy các bộ phận khác ra khỏi bệ đỡ. Biểu thức
tính lực hướng trục N
N =
δ
tF
Với:
δt: ứng suất nhiệt

N: Lực hướng trục
F: diện tích tiết diện ngang của ống
Khả năng phá hoại của lực hướng trục N rất lớn cần
phải giảm bớt hoặc khử lực này
4. Các dạng vòng bù giãn nở
Bộ phận bù giãn nở dài
Bộ phận bù giãn nở cong

Kiểu U hoặc Ω

Kiểu hộp đệm

Kiểu hình sóng
Vòng bù giãn nở kiểu hộp đệm
Vòng bù giãn nở kiểu hình sóng
Vòng bù giãn nỡ kiểu chữ U hoặc Ω
4. Một số mối nối giãn nở trong đường ống

Mối nối giãn nở nhiệt kiểu trượt

Mối nối giãn nở hình cầu

Mối nối giãn nở dưới

Mối nối giãn nở cao su
Mối nối giãn nở nhiệt kiểu trượt

Mối nối giãn nở nhiệt kiểu trượt có đoạn măng sông lồng vào
thân.


Rò rỉ được làm kín bằng vật liệu đệm kín chèn giữa măng
sông và thân. Rò rỉ là tối thiểu và có thể là không có rò rỉ
trong một số ứng dụng khác.

Những mối nối giãn nở kiểu trượt đặc biệt phù hợp với những
đường ống có di chuyển dọc trục và kích thước lớn.

Những mối trượt không được chấp nhận ở các khuỷu bên,
hoặc chỗ quay góc, vì nó có thể gây nên dính, xước, và có
thể rò rỉ do vật liệu làm kín bị vặn méo.

Vì vậy nên dùng cho đường ống được căng thẳng hàng.
Mối nối giãn nở nhiệt kiểu trượt
Mối nối giãn nở hình cầu

Mối nối giãn nỡ hình cầu gồm có măng sông và quả
cầu kèm theo vật liệu làm kín chèn vào giữa. Chất
làm kín là vật liệu rắn, trong một số thiết kế người ta
bơm chất làm kín dẻo vào khoang nằm giữa quả cầu
và măng sông.

Mối nối có khả năng quay dọc trục hoặc theo góc,
tuy nhiên nó không thích hợp với những chuyển
động theo chiều dài dọc trục của mối nối. Bởi vậy,
phải lắp một khuỷu ống trên đường ống để chống di
chuyển dọc trục.
Mối nối giãn nở dưới

Mối nối giãn nỡ dưới không có vật liệu chèn kín,
không yêu cầu nhiều về bão dưỡng định kỳ do đó

không có rò rỉ áp lực hoặc làm bẩn chất lỏng như
mối nối trượt.

Nó cũng thích hợp với việc đổi hướng do rất nhiều
tổng hợp các lực nén vào một phía và giãn nở ở
phía đối diện

Tuy nhiên, mối nối giãn nở dưới không có khả năng
chịu được các chuyển động xoắn
Mối nối giãn nở cao su

Mối nối giãn nở cao su có thiết kế giống như là mối
nối giãn nở dạng ống gió bằng kim loại, ngoại trừ
chúng được thiết kế bằng dạng khung và các hộp
tăng cứng bằng sợi kim loại.

Mối nối này sử dụng này rất thích hợp cho đường
ống nước lạnh nơi có những chuyển động mạnh (ví
dụ: nước ngưng tuần hoàn).
Mối nối giãn nở cao su