Spring hanger

Français

Suspensions à Ressorts : Maintenir la Flexibilité des Conduites dans l'Industrie Pétrolière et Gazière

Dans l'environnement exigeant des opérations pétrolières et gazières, les pipelines sont constamment soumis à diverses contraintes. Ces contraintes proviennent des fluctuations de température, des changements de pression et même de l'activité sismique. Pour assurer l'intégrité et la longévité de ces pipelines, des composants spécialisés sont utilisés, et parmi eux, les suspensions à ressorts jouent un rôle crucial.

Comprendre les Suspensions à Ressorts

Les suspensions à ressorts sont un type de support de conduite qui utilise un ressort hélicoïdal pour absorber les mouvements à l'intérieur d'une conduite. Ce mouvement, connu sous le nom de dilatation et de contraction thermique, se produit en raison des changements de température. Lorsque la température augmente, la conduite se dilate, et lorsqu'elle refroidit, elle se contracte.

Comment Fonctionnent les Suspensions à Ressorts

Le ressort à l'intérieur du support offre une résistance contrôlée et ajustable à ce mouvement. Lorsque la conduite se dilate, le ressort s'étire, absorbant la longueur supplémentaire. Inversement, lorsque la conduite se contracte, le ressort se comprime, s'adaptant à la réduction de longueur. Cette interaction dynamique permet à la conduite de se déplacer librement tout en maintenant une connexion sécurisée à la structure de support.

Avantages de l'Utilisation des Suspensions à Ressorts

Réduction des Contraintes sur les Pipelines : En s'adaptant à la dilatation et à la contraction thermiques, les suspensions à ressorts réduisent considérablement les contraintes sur le pipeline lui-même. Cela minimise le risque de fatigue et de défaillance potentielle.
Durée de Vie du Pipeline Augmentée : La capacité à absorber les mouvements empêche les contraintes sur les soudures et autres composants critiques, contribuant à une durée de vie plus longue du pipeline.
Réduction du Bruit et des Vibrations : Les suspensions à ressorts amortissent les vibrations causées par les fluctuations de pression et de température, ce qui se traduit par un fonctionnement plus silencieux et plus fluide.
Réglage Facile : La tension du ressort peut être facilement ajustée pour correspondre aux besoins spécifiques de charge et de mouvement du pipeline.

Applications dans le Pétrole et le Gaz

Les suspensions à ressorts trouvent une utilisation répandue dans les opérations pétrolières et gazières, notamment :

Pipelines transportant du pétrole brut, du gaz naturel et des produits raffinés
Conduites de process dans les raffineries et les usines de traitement
Systèmes de collecte de gaz et de pétrole
Plateformes offshore et pipelines sous-marins

Considérations pour la Sélection des Suspensions à Ressorts

Lors de la sélection des suspensions à ressorts pour une application spécifique, plusieurs facteurs doivent être pris en compte :

Taille et poids de la conduite
Plage de température de fonctionnement
Mouvement et charge attendus
Conditions environnementales
Compatibilité des matériaux

En tenant compte attentivement de ces facteurs, les ingénieurs peuvent sélectionner les suspensions à ressorts les plus appropriées pour des performances optimales et la sécurité dans les opérations pétrolières et gazières.

Conclusion

Les suspensions à ressorts sont un élément essentiel pour assurer le fonctionnement sûr et fiable des pipelines dans l'industrie pétrolière et gazière. En absorbant les mouvements et en réduisant les contraintes, ces supports innovants contribuent à augmenter la longévité des pipelines, à réduire les temps d'arrêt et à améliorer la sécurité. Leur polyvalence et leur facilité de réglage en font un atout précieux dans diverses applications, contribuant au bon fonctionnement de ces réseaux d'infrastructures essentiels.

Test Your Knowledge

Spring Hangers Quiz:

Instructions: Choose the best answer for each question.

1. What is the primary function of a spring hanger in oil and gas pipelines?

a) To prevent leaks in the pipeline. b) To support the weight of the pipeline. c) To absorb movement caused by temperature changes. d) To increase the flow rate of oil and gas.

Answer

c) To absorb movement caused by temperature changes.

2. Which of these is NOT a benefit of using spring hangers in pipelines?

a) Reduced stress on the pipeline. b) Increased pipeline life. c) Reduced noise and vibration. d) Increased pressure within the pipeline.

Answer

d) Increased pressure within the pipeline.

3. What is the main component that allows spring hangers to absorb movement?

a) A hydraulic piston. b) A metal rod. c) A coil spring. d) A rubber seal.

Answer

c) A coil spring.

4. Spring hangers are commonly used in which of these oil and gas applications?

a) Only in onshore pipelines. b) Only in offshore platforms. c) In both onshore and offshore pipelines. d) Only in processing plants.

Answer

c) In both onshore and offshore pipelines.

5. When selecting a spring hanger, what factor is LEAST important?

a) Pipe size and weight. b) Operating temperature range. c) Color of the hanger. d) Material compatibility.

Answer

c) Color of the hanger.

Spring Hangers Exercise:

Scenario:

You are designing a pipeline to transport crude oil across a desert region with extreme temperature fluctuations. The pipeline will be 10 km long and made of steel. You need to choose appropriate spring hangers to accommodate the thermal expansion and contraction of the pipeline.

Task:

Identify at least 3 factors you need to consider when selecting spring hangers for this pipeline.
Briefly explain how each factor would impact your decision.
Explain why using spring hangers in this scenario would be a better choice compared to rigid pipe supports.

Exercice Correction

**Factors to consider:**

**Operating temperature range:** The extreme temperature fluctuations in the desert will cause significant expansion and contraction of the steel pipeline. You need to choose spring hangers with a wide enough operating temperature range to accommodate these changes.
**Expected movement and load:** The length of the pipeline and the material used will influence the amount of movement it will undergo due to temperature changes. You need to calculate this movement and choose hangers with a capacity to absorb it while carrying the weight of the pipeline.
**Environmental conditions:** The desert environment exposes the pipeline to harsh conditions, including sand and dust. You need to select spring hangers made of materials that can withstand these conditions and prevent corrosion.

**Impact of each factor:**

Choosing hangers with a narrow temperature range might lead to failure if the temperature exceeds their capacity, causing excessive stress on the pipeline.
Hangers with insufficient capacity to absorb the movement could cause damage to the pipeline or its support structure, leading to leaks or failures.
Using materials that are not resistant to harsh environments could lead to corrosion and premature failure of the hangers.

**Advantages of spring hangers over rigid supports:**

Rigid supports do not accommodate movement, creating stress on the pipeline and increasing the risk of fatigue and failure. Spring hangers absorb the movement, reducing stress and extending the lifespan of the pipeline. In a desert environment with significant temperature swings, this advantage is crucial for ensuring pipeline integrity and safety.

Books

Piping Handbook: This comprehensive resource covers a wide range of piping topics, including pipe supports and hangers. It provides detailed information on spring hangers and their selection criteria.
Piping Design and Engineering: This book offers a thorough explanation of piping design principles and includes a dedicated section on pipe supports and hangers, including spring hangers.
ASME B31.3 Process Piping Code: This code provides standards and guidelines for the design and construction of process piping systems. It includes specific requirements for pipe supports and hangers, including spring hangers.

Articles

Spring Hangers: A Key Component for Pipeline Integrity: This article discusses the importance of spring hangers in mitigating thermal expansion and contraction in pipelines, emphasizing their role in ensuring pipeline safety.
Selecting the Right Pipe Hanger for Your Application: This article provides a guide to selecting appropriate pipe hangers for various applications, highlighting the advantages of spring hangers for specific needs.
Pipe Support Design for Thermal Expansion: This technical paper delves into the principles of pipe support design for accommodating thermal expansion and discusses the role of spring hangers in this process.

Online Resources

Pipe Support and Hanger Manufacturers: Websites of leading pipe support manufacturers, such as Armstrong, Graco, and B&W, offer valuable resources, including technical data sheets, installation guides, and product catalogs.
Engineering Societies and Associations: Websites of organizations such as the American Society of Mechanical Engineers (ASME), American Society of Civil Engineers (ASCE), and the American Petroleum Institute (API) provide access to technical standards and publications related to pipe supports and hangers.
Online Databases and Articles: Search engines like Google Scholar and research databases like ASME Digital Collection can provide access to numerous technical papers and research articles related to spring hangers.

Search Tips

Use specific keywords: "spring hangers," "pipe hangers," "thermal expansion," "oil and gas pipelines," "pipeline supports," etc.
Combine keywords with relevant industry terms: "spring hangers oil & gas," "spring hangers pipeline design," "spring hangers ASME B31.3."
Use quotation marks to search for exact phrases: "spring hangers selection criteria," "spring hangers application guide."
Explore advanced search operators: Use "+" to include specific keywords, "-" to exclude terms, and "site:example.com" to limit searches to a specific website.