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河北中浩波紋補償器的應用過程及發(fā)展情況

發(fā)布時間：2018/5/23 8:53:43

供熱管道通常使用的金屬波紋補償器材質一般為奧氏體不銹鋼,從使用功能上大致可分為6種:軸向內壓式波紋補償器,軸向外壓式波紋補償器,軸向壓力平衡式波紋補償器(直通,旁通),曲管壓力平衡式波紋補償器,橫向拉桿波紋補償器,鉸鏈波紋補償器.

1、波紋補償器的種類及發(fā)展情況
1.1波紋補償器白勺種類
供熱管道通常使用的金屬波紋補償器材質一般為奧氏體不銹鋼，從使用功能上大致可分為6種：軸向內壓式波紋補償器、軸向外壓式波紋補償器、軸向壓力平衡式波紋補償器(直通、旁通)、曲管壓力平衡式波紋補償器、橫向拉桿波紋補償器、鉸鏈波紋補償器。
1.2波紋補償器的發(fā)展情況
在國內城市集中供熱直埋管道發(fā)展的初期，引進了北歐直埋保溫管加工技術，使供熱管道整體直埋得到了發(fā)展，但對補償器仍然是在井室內進行設置。由于地理環(huán)境不同，一些補償器常年或季節(jié)性浸在水里，不僅消耗大量的熱量，而且嚴重地縮短了補償器的使用壽命。因此，從20世紀90年代開始推廣直埋式波紋補償器，為了減少直埋管道固定墩的設置，相繼開發(fā)出無固定直埋式波紋補償器。針對沿海城市及個別地區(qū)地下水中氯離子含量_標的問題，在2000年后，又開發(fā)出復合式無固定直埋波紋補償器。因此，可防止腐蝕介質對金屬波紋補償器的侵蝕。
2、波紋補償器在供熱工程中的應用
目前，在國內已投入運行的供熱管網中，仍有70%以上的管道采用金屬波紋補償器?，F在已投入運行的供熱管網，按年代劃分，20世紀70年代以前所完成的項目基本上采用地溝及架空敷設，個別的小管徑采用油布防護直埋敷設(數量有限)，補償方式以金屬波紋補償器及方形管道補償器為主。20世紀80年代，管網敷設方式發(fā)展為小管徑由地溝、架空敷設轉向直埋敷設，對大管徑仍保留原有敷設方式的理念，采用架空或地溝敷設，而管道補償則大量地采用金屬波紋補償器。20世紀90年代中期至今，集中供熱發(fā)展迅速、工程建設規(guī)模均以城市及城市內區(qū)域為發(fā)展目標，趨于大、中型化發(fā)展，引進的北歐管道直埋技術已成熟化，并結合國情得到了發(fā)展，管網的敷設方式以直埋敷設為主，隨著供熱管道敷設方式的變化及市場的需求，金屬波紋補償器的應用技術也不斷地完善，得到廣泛的應用，并占據市場的主導地位。
3、波紋補償器在實際應用過程中存在的問題與分析
3.1存在的問題
金屬波紋補償器在實際應用過程中主要存在以下問題：波紋補償器質量問題；波紋補償器選型問題；波紋補償器工作環(huán)境問題；波紋補償器材質問題；設計疲勞壽命問題；波紋補償器安裝問題。
3.2問題分析
針對上述問題，對多年來國內已運行的地下供熱管道波紋補償器產生的破壞事故進行初步歸納，有90%以上的事故是波紋補償器所處的工作環(huán)境。腐蝕介質_標導致金屬波紋管產生應力腐蝕破壞，而因工作狀態(tài)失穩(wěn)等其他原因造成波紋管破壞的比例不足10%。波紋補償器失穩(wěn)破壞情況也比較復雜，失穩(wěn)破壞現象有波紋管產生不規(guī)則彈塑性或塑性變形，嚴重時可對波紋管產生撕裂以及周邊焊口開裂等。
產生原因大致可分為：施工時管基所填的土(砂)未滿足施工規(guī)范要求、密實度不夠，或者根本_沒按施工規(guī)范要求進行夯填，致使管道下沉，造成補償器運行時不在一個同心軸工作；管道及管墩施工后，在沒有完成回填土工程時下大雨或其他原因造成管道(墩)上部長時間嚴重積水，產生不均勻下降；管道安裝不滿足設計圖紙的尺寸要求，安裝后波紋補償器不在一個同心軸上；波紋補償器設計加工不滿足設計要求；管網地勢高差較大，打壓沖洗后排水操作不當，使管道產生負壓；設計安裝位置不合理，工作時管道產生橫向位移。一般波紋補償器失穩(wěn)狀態(tài)，多在管道系統(tǒng)安裝后進行管道強度試驗期間，_已經顯現并得到妥善處理。
4、波紋補償器選擇時的注意事項
地下敷設的供熱管道在選擇波紋補償器時，要掌握波紋補償器設計疲勞壽命、綜合應力、單波位移量三者之間關系，根據這種量化關系合理確定波紋補償器的設計疲勞壽命。為控制波紋補償器工作應力，在設計中要進行經濟比較，盡可能降低波紋補償器工作應力，不可單純地為追求補償量來降低設計疲勞壽命，而不注重應力的急劇變化。1993年，在撅市供熱管道用波紋補償器標準中明確城市供熱管道用波紋補償器的使用疲勞壽命為200次。在2000年后出版的一些工具書中，把熱網常用波紋補償器(包括直埋)的設計疲勞壽命確定為200~300次，僅從供熱管網運行系統(tǒng)所規(guī)定的設計使用時間壽命看(30年)，似乎比較經濟合理，但從文中所討論問題中可以看出，在供熱管網系統(tǒng)中所選用的波紋補償器只要存在_標的物質接觸的可能性，按設計疲勞壽命200~300次的標準是不夠的，在文中列舉的某城市20世紀80年代建設管網中所采用的波紋補償器疲勞壽命均不低于100次，20多年后仍正常運行，足可以說明問題。過低的疲勞壽命會導致波紋補償器穩(wěn)定性及_性能下降?？紤]經濟因素，建議敷設在地下有_標腐蝕介質的供熱管道中設置波紋補償器的設計疲勞壽命應為1000一2001枚。
絕大部分波紋補償器的破壞原因主要是應力腐蝕破壞。要做到從根本解決波紋補償器的腐蝕破壞問題，要切斷腐蝕源。目前，國內80%左右的直埋敷設供熱管道工程中，波紋補償器與管道焊接完后直接施工保溫層、保護層并實現整體化。這樣，當管道受冷熱作用時，工作管是在補償器的補償狀態(tài)下進行工作，在軸向變化較大的部位反復地進行熱壓冷拉，肯定要產生橫向破壞，這樣_給有腐蝕介質存在的地區(qū)，創(chuàng)造接觸波紋補償器的腐蝕機會。目前，利用井室設置波紋補償器很難解決漏水的問題，在冬季井內有水時，_形成了儲水加熱池，除熱損失外還要冒汽，如果水中有_標腐蝕介質，波紋補償器很快_會損壞，也是造成波紋補償器腐蝕破壞的主要原因。

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