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河北中浩波紋補(bǔ)償器的應(yīng)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(bǔ)償器材質(zhì)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(nèi)壓式波紋補(bǔ)償器,軸向外壓式波紋補(bǔ)償器,軸向壓力平衡式波紋補(bǔ)償器(直通,旁通),曲管壓力平衡式波紋補(bǔ)償器,橫向拉桿波紋補(bǔ)償器,鉸鏈波紋補(bǔ)償器.

1、波紋補(bǔ)償器的種類及發(fā)展情況
1.1波紋補(bǔ)償器白勺種類
供熱管道通常使用的金屬波紋補(bǔ)償器材質(zhì)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(nèi)壓式波紋補(bǔ)償器、軸向外壓式波紋補(bǔ)償器、軸向壓力平衡式波紋補(bǔ)償器(直通、旁通)、曲管壓力平衡式波紋補(bǔ)償器、橫向拉桿波紋補(bǔ)償器、鉸鏈波紋補(bǔ)償器。
1.2波紋補(bǔ)償器的發(fā)展情況
在國內(nèi)城市集中供熱直埋管道發(fā)展的初期，引進(jìn)了北歐直埋保溫管加工技術(shù)，使供熱管道整體直埋得到了發(fā)展，但對補(bǔ)償器仍然是在井室內(nèi)進(jìn)行設(shè)置。由于地理環(huán)境不同，一些補(bǔ)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(yán)重地縮短了補(bǔ)償器的使用壽命。因此，從20世紀(jì)90年代開始推廣直埋式波紋補(bǔ)償器，為了減少直埋管道固定墩的設(shè)置，相繼開發(fā)出無固定直埋式波紋補(bǔ)償器。針對沿海城市及個別地區(qū)地下水中氯離子含量_標(biāo)的問題，在2000年后，又開發(fā)出復(fù)合式無固定直埋波紋補(bǔ)償器。因此，可防止腐蝕介質(zhì)對金屬波紋補(bǔ)償器的侵蝕。
2、波紋補(bǔ)償器在供熱工程中的應(yīng)用
目前，在國內(nèi)已投入運行的供熱管網(wǎng)中，仍有70%以上的管道采用金屬波紋補(bǔ)償器。現(xiàn)在已投入運行的供熱管網(wǎng)，按年代劃分，20世紀(jì)70年代以前所完成的項目基本上采用地溝及架空敷設(shè)，個別的小管徑采用油布防護(hù)直埋敷設(shè)(數(shù)量有限)，補(bǔ)償方式以金屬波紋補(bǔ)償器及方形管道補(bǔ)償器為主。20世紀(jì)80年代，管網(wǎng)敷設(shè)方式發(fā)展為小管徑由地溝、架空敷設(shè)轉(zhuǎn)向直埋敷設(shè)，對大管徑仍保留原有敷設(shè)方式的理念，采用架空或地溝敷設(shè)，而管道補(bǔ)償則大量地采用金屬波紋補(bǔ)償器。20世紀(jì)90年代中期至今，集中供熱發(fā)展迅速、工程建設(shè)規(guī)模均以城市及城市內(nèi)區(qū)域為發(fā)展目標(biāo)，趨于大、中型化發(fā)展，引進(jìn)的北歐管道直埋技術(shù)已成熟化，并結(jié)合國情得到了發(fā)展，管網(wǎng)的敷設(shè)方式以直埋敷設(shè)為主，隨著供熱管道敷設(shè)方式的變化及市場的需求，金屬波紋補(bǔ)償器的應(yīng)用技術(shù)也不斷地完善，得到廣泛的應(yīng)用，并占據(jù)市場的主導(dǎo)地位。
3、波紋補(bǔ)償器在實際應(yīng)用過程中存在的問題與分析
3.1存在的問題
金屬波紋補(bǔ)償器在實際應(yīng)用過程中主要存在以下問題：波紋補(bǔ)償器質(zhì)量問題；波紋補(bǔ)償器選型問題；波紋補(bǔ)償器工作環(huán)境問題；波紋補(bǔ)償器材質(zhì)問題；設(shè)計疲勞壽命問題；波紋補(bǔ)償器安裝問題。
3.2問題分析
針對上述問題，對多年來國內(nèi)已運行的地下供熱管道波紋補(bǔ)償器產(chǎn)生的破壞事故進(jìn)行初步歸納，有90%以上的事故是波紋補(bǔ)償器所處的工作環(huán)境。腐蝕介質(zhì)_標(biāo)導(dǎo)致金屬波紋管產(chǎn)生應(yīng)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(bǔ)償器失穩(wěn)破壞情況也比較復(fù)雜，失穩(wěn)破壞現(xiàn)象有波紋管產(chǎn)生不規(guī)則彈塑性或塑性變形，嚴(yán)重時可對波紋管產(chǎn)生撕裂以及周邊焊口開裂等。
產(chǎn)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(jìn)行夯填，致使管道下沉，造成補(bǔ)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(yán)重積水，產(chǎn)生不均勻下降；管道安裝不滿足設(shè)計圖紙的尺寸要求，安裝后波紋補(bǔ)償器不在一個同心軸上；波紋補(bǔ)償器設(shè)計加工不滿足設(shè)計要求；管網(wǎng)地勢高差較大，打壓沖洗后排水操作不當(dāng)，使管道產(chǎn)生負(fù)壓；設(shè)計安裝位置不合理，工作時管道產(chǎn)生橫向位移。一般波紋補(bǔ)償器失穩(wěn)狀態(tài)，多在管道系統(tǒng)安裝后進(jìn)行管道強(qiáng)度試驗期間，_已經(jīng)顯現(xiàn)并得到妥善處理。
4、波紋補(bǔ)償器選擇時的注意事項
地下敷設(shè)的供熱管道在選擇波紋補(bǔ)償器時，要掌握波紋補(bǔ)償器設(shè)計疲勞壽命、綜合應(yīng)力、單波位移量三者之間關(guān)系，根據(jù)這種量化關(guān)系合理確定波紋補(bǔ)償器的設(shè)計疲勞壽命。為控制波紋補(bǔ)償器工作應(yīng)力，在設(shè)計中要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，盡可能降低波紋補(bǔ)償器工作應(yīng)力，不可單純地為追求補(bǔ)償量來降低設(shè)計疲勞壽命，而不注重應(yīng)力的急劇變化。1993年，在撅市供熱管道用波紋補(bǔ)償器標(biāo)準(zhǔn)中明確城市供熱管道用波紋補(bǔ)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(wǎng)常用波紋補(bǔ)償器(包括直埋)的設(shè)計疲勞壽命確定為200~300次，僅從供熱管網(wǎng)運行系統(tǒng)所規(guī)定的設(shè)計使用時間壽命看(30年)，似乎比較經(jīng)濟(jì)合理，但從文中所討論問題中可以看出，在供熱管網(wǎng)系統(tǒng)中所選用的波紋補(bǔ)償器只要存在_標(biāo)的物質(zhì)接觸的可能性，按設(shè)計疲勞壽命200~300次的標(biāo)準(zhǔn)是不夠的，在文中列舉的某城市20世紀(jì)80年代建設(shè)管網(wǎng)中所采用的波紋補(bǔ)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(dǎo)致波紋補(bǔ)償器穩(wěn)定性及_性能下降。考慮經(jīng)濟(jì)因素，建議敷設(shè)在地下有_標(biāo)腐蝕介質(zhì)的供熱管道中設(shè)置波紋補(bǔ)償器的設(shè)計疲勞壽命應(yīng)為1000一2001枚。
絕大部分波紋補(bǔ)償器的破壞原因主要是應(yīng)力腐蝕破壞。要做到從根本解決波紋補(bǔ)償器的腐蝕破壞問題，要切斷腐蝕源。目前，國內(nèi)80%左右的直埋敷設(shè)供熱管道工程中，波紋補(bǔ)償器與管道焊接完后直接施工保溫層、保護(hù)層并實現(xiàn)整體化。這樣，當(dāng)管道受冷熱作用時，工作管是在補(bǔ)償器的補(bǔ)償狀態(tài)下進(jìn)行工作，在軸向變化較大的部位反復(fù)地進(jìn)行熱壓冷拉，肯定要產(chǎn)生橫向破壞，這樣_給有腐蝕介質(zhì)存在的地區(qū)，創(chuàng)造接觸波紋補(bǔ)償器的腐蝕機(jī)會。目前，利用井室設(shè)置波紋補(bǔ)償器很難解決漏水的問題，在冬季井內(nèi)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(biāo)腐蝕介質(zhì)，波紋補(bǔ)償器很快_會損壞，也是造成波紋補(bǔ)償器腐蝕破壞的主要原因。

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