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.

To badanie 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.