Wieszaki sprężynowe dla przemysłu naftowego i gazowego

W projektach naftowych i gazowych rurociągi technologiczne, długodystansowe rurociągi przesyłowe i rurociągi użyteczności publicznej narażone są na wiele trudnych warunków: media o wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem, składniki korozyjne, takie jak siarka, środowiska przybrzeżne o wysokiej wilgotności mgły solnej, a także ogromny ciężar własny i rozszerzalność cieplna rurociągów o dużej średnicy. Jeśli system nośny opiera się wyłącznie na prostym, sztywnym zamocowaniu, nie tylko nie kompensuje przemieszczeń, ale także przekształca odkształcenie rurociągu w dodatkowe obciążenia króćców urządzeń, zwiększając ryzyko wycieków i uszkodzeń zmęczeniowych.

Ten rysunek przedstawia krzywą wydajności w zakresie przemieszczenia obciążenia dla wspornika/wieszaka ze zmiennymi sprężynami, w tym kluczowe parametry obciążenia i przemieszczenia w celu sprawdzenia dokładności nośności produktu i niezawodności działania.

Każde urządzenie przed wysyłką podlega kalibracji obciążenia i testom wydajności. Odchylenie obciążenia nastawczego jest kontrolowane w zakresie ±5%, zgodnie z międzynarodową normą ANSI/MSS-SP-58-2018 oraz NB/T47039-2013.

Produkty spełniają wymagania techniczne stawiane rurociągom energetycznym, petrochemicznym i innym przemysłowym. Zgodnie z MSS-SP-58-2018 maksymalna dopuszczalna zmienność obciążenia dla zespołów sprężyn zmiennych nie powinna przekraczać 25% roboczego obciążenia gorącego w pełnym skoku roboczym.

Krzywa przemieszczenia obciążenia uzyskana z badania typu stałego wspornika/wieszaka sprężynowego. Oś pozioma oznacza przemieszczenie, oś pionowa reprezentuje obciążenie. Krzywa pozostaje w przybliżeniu pozioma przez cały czas pracy, co pokazuje, że siła podpierająca pozostaje zasadniczo stała, gdy rurociąg ugina się w wyniku rozszerzania i kurczenia się cieplnego.

Ten test typu sprawdza stałość obciążenia, stabilność pełnego skoku i niezawodność działania stałych zespołów sprężynowych. Wszystkie jednostki produkcyjne poddawane są kalibracji obciążenia przed wysyłką, z kontrolowanym odchyleniem obciążenia w zakresie ± 6% zgodnie z ANSI/MSS-SP-58-2018 i NB/T47038-2013.

Produkty te mają zastosowanie w przemysłowych systemach rurociągów o dużej wyporności cieplnej, w tym w rurociągach pary głównej oraz innych rurociągach wysokotemperaturowych i wysokociśnieniowych.

Opierając się na 14-letnim doświadczeniu w produkcji podpór i wieszaków do rurociągów, firma Yangzhou Tianshun Pipeline Technology Co., Ltd. dostarcza dostosowane do indywidualnych potrzeb wieszaki sprężynowe dla przemysłu naftowego i gazowego w celu kontrolowania naprężeń w rurociągach, ochrony krytycznych interfejsów sprzętu i dostosowywania się do złożonych warunków panujących na miejscu.

Podstawowe wyzwania, którym muszą stawić czoła podmioty obsługujące rurociągi naftowe i gazowe

Systemy rurociągów w rafineriach, terminalach LNG, zakładach przetwarzania gazu i przepompowniach znajdujących się na dużych odległościach charakteryzują się różnymi warunkami pracy, ale obowiązują te same wymagania: ciężar własny rurociągu i wyporność cieplna muszą być kontrolowane w bezpiecznych granicach. Rurociągi technologiczne często pracują w temperaturze powyżej 300°C, podczas gdy rurociągi kriogenicznego LNG pracują w temperaturze poniżej -162°C, co sprawia, że ​​pojedyncze rozwiązanie pomocnicze jest nieodpowiednie.

Co więcej, kwaśne środowiska zawierające siarkowodór wymagają, aby elementy konstrukcyjne były odporne na pękanie naprężeniowe siarczkowe (SSC), a platformy przybrzeżne i obiekty przybrzeżne wymagają wysokiej jakości ochrony przed mgłą solną. W praktyce inżynierskiej podpory i wieszaki muszą nie tylko zapewniać przewidywalne siły podporowe, ale także kompensować odchylenia fundamentów podczas montażu i pozostawać wolne od uszkodzeń spowodowanych korozją lub relaksacją podczas długotrwałej eksploatacji.

Konstrukcja i funkcje wieszaków sprężynowych dla przemysłu naftowego i gazowego

Wieszaki sprężynowe dla przemysłu naftowego i gazowniczego są konfigurowane indywidualnie w oparciu o raporty z analizy naprężeń rurociągu, dostępne w dwóch typach obciążenia: sprężyna o zmiennej i sprężyna o stałej sile. Zmienne zespoły sprężyn zapewniają wsparcie o sztywności liniowej w zakresie skoku, odpowiednie dla punktów o małych przemieszczeniach i niskiej wrażliwości na zmiany siły podporowej. Jednostki o stałej sile wykorzystują główny i wtórny mechanizm sprężynowy do kontrolowania zmian siły podporowej w zakresie 5% w całym skoku, co czyni je idealnymi do stosowania w dyszach urządzeń, urządzeniach odpędowych, reboilerach, wlotach i wylotach sprężarek oraz w innych lokalizacjach o rygorystycznych wymaganiach dotyczących obciążenia dyszy.

W zależności od medium i środowiska instalacji elementy sprężynowe produkowane są ze stopowych stali sprężynowych, takich jak 60Si2Mn lub 50CrVA. Cylindry i elementy konstrukcyjne mogą być wykonane ze stali węglowej, stali żaroodpornej, stali nierdzewnej typu duplex lub stopów na bazie niklu, z obróbką materiału zgodną z NACE MR0175/ISO 15156 w celu spełnienia wymagań złóż kwaśnej ropy i gazu.

W przypadku powłok ochronnych w obiektach przybrzeżnych można zastosować wysokoadhezyjny podkład epoksydowy, bogaty w cynk i system poliuretanowej powłoki nawierzchniowej, podczas gdy na rurociągach lądowych zwykle stosuje się cynkowanie ogniowe lub powłokę Dacromet, aby zapewnić długoterminową wydajność w mgle solnej i atmosferach przemysłowych. Produkty są zgodne z normami, w tym ASME B31.3, ASME B31.4 i MSS SP-58. Każda obudowa jest wyposażona w tabliczkę znamionową przemieszczenia obciążenia i sworzeń blokujący, co ułatwia instalację w stanie zimnym i weryfikację na miejscu.

Wybór na miejscu, instalacja i długoterminowa stabilność

Po otrzymaniu danych z analizy naprężeń rurociągu nasz zespół techniczny zaleca dopasowanie wieszaków sprężynowych do modeli dla przemysłu naftowego i gazowniczego oraz stałe sprężyny dla każdego punktu podparcia. Na etapie wyboru szczególną uwagę zwraca się na obciążenie projektowe, przemieszczenie projektowe, temperaturę i stopień korozji środowiskowej, uwzględniając jednocześnie dodatkowy ciężar rurociągów wypełnionych wodą w warunkach próby hydrostatycznej, aby zapobiec przeciążeniu lub zestaleniu sprężyny.

Podczas instalacji wieszaki sprężynowe dla przemysłu naftowego i gazowniczego zapewniają pewien zakres regulacji w pionie, aby skompensować błędy elewacji fundamentów i odchylenia od prefabrykacji rur. Jednostki o stałej sile mogą być opcjonalnie wyposażone w śrubowe lub hydrauliczne pomocnicze urządzenia regulacyjne w celu precyzyjnego ustawienia nawet w warunkach dużego obciążenia. Po nagrzaniu rurociągu trzpień blokujący jest usuwany, a wieszak rozpoczyna pracę bez konieczności wykonywania prac gorących.

Podczas długotrwałej pracy konstrukcja sprężyny zapobiegającej naprężeniom i regularne punkty kontrolne pomagają zespołom konserwacyjnym wykryć nieprawidłowości w odpowiednim czasie. Spośród naszych projektów eksportowanych do ponad 45 krajów, ponad 70% kolejnych zamówień na wsparcie i wieszaki pochodzi od dotychczasowych klientów. Dane dotyczące powtarzających się zakupów odzwierciedlają w pewnym stopniu trwałą niezawodność naszych produktów.

Typowe lokalizacje zastosowań w zakładach naftowych i gazowych

Jednostki płynnego krakingu katalitycznego (FCC) i uwodornienia: Rurociągi naftowe i gazowe z reakcji wysokotemperaturowych oraz rurociągi gazów spalinowych z regeneratorów podlegają dużym przemieszczeniom cieplnym podczas pracy przy rygorystycznych ograniczeniach obciążenia dyszy. Zastosowanie wieszaków sprężynowych o stałej sile skutecznie kontroluje siły działające na styki urządzeń, takich jak reaktory i separatory trzeciego stopnia, zapobiegając wyciekom z połączeń kołnierzowych.

Terminale LNG i systemy kriogeniczne: Rurociągi kriogeniczne pomiędzy ramionami rozładunkowymi a zbiornikami magazynowymi, a także rurociągi cyrkulacyjne czynnika chłodniczego narażone są na ekstremalne różnice temperatur. W wieszakach sprężynowych zastosowano materiały kriogeniczne, które zapewniają stabilne podparcie podczas całego procesu, od wstępnego chłodzenia na zimno do głębokiej pracy kriogenicznej, chroniąc złącza kompensacyjne i dysze zbiorników.

Rurociągi ropy naftowej i produktów na duże odległości: Rurociągi wlotowe i wylotowe w przepompowniach oraz rurociągi w obszarze zaworów podlegają wahaniom temperatury w zależności od pory roku i transportowanych mediów. Zmienne wieszaki sprężynowe w połączeniu ze wspornikami ograniczającymi utrzymują właściwe nachylenie rurociągu, zapobiegając wibracjom i uderzeniom wodnym spowodowanym podniesieniem punktu podparcia.

Platformy offshore i FPSO: Obiekty te mają kompaktowe przestrzenie i podlegają dodatkowym obciążeniom dynamicznym wynikającym z ruchu kołysającego. Wieszaki sprężynowe o stałej sile z funkcjami ograniczającymi mogą być używane w połączeniu z amortyzatorami w celu kompensacji przemieszczeń termicznych, jednocześnie ograniczając kołysania o niskiej częstotliwości powodowane przez wiatr i fale, redukując uszkodzenia zmęczeniowe stawów.

Dokumentacja jakościowa i wsparcie techniczne

Począwszy od ponownej kontroli drutu sprężynowego, nasza fabryka wdraża ścisłą kontrolę jakości na każdym etapie: weryfikację liczby wytopowej, kontrolę twardości i metalograficzną po obróbce cieplnej, badanie sztywności pełnego skoku produktu gotowego i badanie przyczepności powłoki. Każda partia wieszaków sprężynowych dla przemysłu naftowego i gazowniczego może być dostarczona z certyfikatami jakości materiałów, raportami z inspekcji, oświadczeniami o zgodności NACE i dokumentami certyfikacyjnymi ASME w celu wsparcia audytów projektów zagranicznych.

Nasz zespół techniczny może w razie potrzeby dostarczyć szczegółowe instrukcje montażu i zalecenia dotyczące regulacji w stanie zimnym, a także może współpracować z osobami trzecimi lub nadzorem na miejscu.

Jeśli chcesz skonfigurować wieszaki sprężynowe dla przemysłu naftowego i gazowego dla konkretnego projektu naftowego i gazowego, prosimy o dostarczenie rysunków układu rurociągów, raportów z obliczeń naprężeń i danych środowiskowych na miejscu. Zamiast listy standardowych modeli dostarczymy raport z wyboru, zawierający obliczenia obciążenia i skoku oraz zalecane wysokości instalacji, a nie tylko listę standardowych modeli, co pomoże Ci kontrolować całkowite koszty, zapewniając jednocześnie bezpieczne i niezawodne działanie systemu nośnego rurociągu przez cały jego cykl życia.

Wszystkie produkty przed wysyłką przechodzą kompleksowe, wewnętrzne testy.

Testy wewnętrzne obejmują: kontrolę wymiarową i wizualną, PMI (pozytywna identyfikacja materiału), badanie twardości, badania nieniszczące MT/PT (w stosownych przypadkach), badanie obciążenia sprężyny (z krzywymi obciążenia i przemieszczenia) oraz pomiar grubości powłoki.

Dostarczane są raporty z testów fabrycznych (FTR) i raporty z testów materiałowych (MTR).

Testy wewnętrzne nie stanowią testów przeprowadzanych przez stronę trzecią akredytowanych przez ILAC. Testy laboratoryjne lub badania laboratoryjne prowadzone przez stronę trzecią są dostępne jako osobna, opcjonalna usługa.

Opcjonalne usługi inspekcji stron trzecich (cytowane osobno):

1. Badanie materiałów: analiza składu chemicznego, próba rozciągania, próba udarności Charpy'ego w niskiej temperaturze i próba twardości.

2. NDT spoin: badanie cząstek magnetycznych (MT), badanie penetracyjne cieczy (PT), badanie ultradźwiękowe (UT) i badanie radiograficzne (RT).

3. Badanie działania obciążenia sprężyny, w tym krzywe obciążenia i przemieszczenia.

4. Kontrola zabezpieczenia antykorozyjnego cynkowania ogniowego/powłoki epoksydowej.

5. Testy w obecności świadków, nadzór fabryki i kontrola przed wysyłką (PSI).

Nasza dokładność ładowania produktów, standardy testowania i systemy dokumentacji są porównywane z międzynarodowym systemem mocowania rur LISEGA. W przeciwieństwie do standardowych producentów krajowych, którzy dostarczają tylko sam produkt, dla każdego zespołu sprężyny zapewniamy krzywą przemieszczenia obciążenia; ułatwiamy również przeprowadzanie testów SGS przez strony trzecie i inspekcje z udziałem świadków, a także wspieramy przeglądy dokumentów przez inżynierów PE/CPE w przypadku projektów zagranicznych.