
波紋補償器內(nèi)與輸送介質(zhì)(如高溫?zé)崴?接觸、補償工作鋼管膨脹移動的是金屬波紋管,,金屬波紋管采用SUS316L不銹鋼,。不銹鋼波紋管與兩側(cè)的固定端管和活動端管焊接,補償器通過固定端管和活動端管連接供熱管道,。
在補償器鋼外筒的活動端板處設(shè)置柔性密封填料結(jié)構(gòu),。由于工作鋼管內(nèi)的介質(zhì)是經(jīng)過處理的氯離子含量符合要求的軟化水,,不銹鋼波紋管內(nèi)側(cè)受腐蝕的程度較小,。不銹鋼波紋管開裂很大程度上是由于外側(cè)受到了高濃度氯離子水的侵蝕。密封結(jié)構(gòu)的重要作用之一就在于阻擋外側(cè)水,。
在補償器活動端管的移動部位包裹軟質(zhì)絕熱材料—超細(xì)離心玻璃棉,。離心玻璃棉在補償器的設(shè)計補償量下,,不得影響活動端管及兩側(cè)聚氨酯保溫層的移動。離心玻璃棉外用中堿玻璃纖維無捻粗砂布包扎后,,再用鋁箔反射布均勻纏繞。離心玻璃棉包裹層的外邊是柔性橡膠波紋管,,柔性橡膠波紋管與補償器的聚乙烯外護(hù)管粘接,。
在補償器的鋼外筒,、固定端管、柔性密封填料結(jié)構(gòu)外邊及活動端管外的離心玻璃棉右側(cè)做聚氨酯保溫層,,這個聚氨酯保溫層須與熱網(wǎng)中預(yù)制直埋保溫管的聚氨酯保溫層同性能,、同厚度。聚氨酯保溫層與補償器的端管邊沿有150~200mm的距離,,以方便補償器與熱網(wǎng)管道連接時做接頭保溫,。
補償器的聚氨酯保溫層外面是聚乙烯外護(hù)管,其性能與熱網(wǎng)中預(yù)制保溫管的聚乙烯管相同,。補償器鋼外筒凸出部位的聚乙烯不規(guī)則連接按照CJ/T155-2001《高密度聚乙烯外護(hù)管聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料預(yù)制直埋保溫管件》標(biāo)準(zhǔn),,采用熔融擠出焊,不使用熱收縮帶,。
在柔性橡膠波紋管外覆蓋聚乙烯保護(hù)殼,避免橡膠波紋管受土壓迫,。聚乙烯保護(hù)殼的兩邊有擋土環(huán),,殼上加環(huán)形筋板,左擋土環(huán)與上下聚乙烯管殼實施擠出焊死固定,,右擋土環(huán)為活動端,。
通過上述結(jié)構(gòu),補償器的活動部分與非活動部分結(jié)合成為一個有機的整體,。當(dāng)熱網(wǎng)管道受熱時,,補償器的活動端管在柔性密封填料結(jié)構(gòu)的密封下將向左滑動壓縮不銹鋼波紋管(活動端管相對于導(dǎo)流管向左移動)來吸收管道的膨脹量。由于活動端管與其上的聚氨酯保溫層為一體,,也就帶動了聚氨酯保溫層及其上的聚乙烯外護(hù)管向左移,進(jìn)而壓縮了離心玻璃棉和橡膠波紋管,,聚氨酯上的聚乙烯外護(hù)管相對于右擋土環(huán)左移,。當(dāng)熱網(wǎng)管道降溫時,補償器活動端管做反向運動以補償管道的收縮量,。在波紋管補償器的整個吸收,、補償管道熱膨脹過程中,其鋼外筒,、固定端管,、柔性密封填料結(jié)構(gòu)及導(dǎo)流管等是固定不動的。由此可見,,在補償器的工作中,不銹鋼波紋管及聚氨酯保溫層、離心玻璃棉始終是被密封的,。
在波紋管堵漏施工過程中需要用到很多專用設(shè)備及工具,,如果在地質(zhì)鉆探中應(yīng)用小口徑波紋管進(jìn)行堵漏作業(yè),必須研發(fā)相應(yīng)的小口徑專用設(shè)備,,如擴眼器,、球形脹管器、滾子脹管器,、磨鞋等都要進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化設(shè)計,,甚至有些工具需要重新進(jìn)行設(shè)計。
波紋管施工過程中復(fù)雜事故的處理
波紋管堵漏技術(shù)尚屬起步階段,,在施工作業(yè)過程中還會遇到一些復(fù)雜問題,需要進(jìn)一步針對波紋管施工作業(yè)可能發(fā)生的事故進(jìn)行深入研究,,探索解決辦法,。如:
(1)波紋管下井遇阻、卡,,無法起下鉆時如何處理,;
(2)對溶洞、空洞地層以及破碎坍塌井段進(jìn)行施工時,,鉆井液大量漏失可能遇到的復(fù)雜情況,;
(3)地層縮徑波紋管受擠變形,或者發(fā)生剪切,、拉伸變形導(dǎo)致鉆具無法下井如何解決,。
結(jié)論與展望
(1)波紋管堵漏技術(shù)是最直接有效的堵漏方法之一,現(xiàn)場堵漏試驗成功表明我國己經(jīng)基本掌握該項技術(shù),。
(2)地質(zhì)巖心鉆探領(lǐng)域采用波紋管堵漏技術(shù)能夠降低鉆井工程風(fēng)險和成本,,具有較好的前景。
(3)波紋管堵漏技術(shù)目前尚不成熟,,需要進(jìn)一步開展系列化研究,,在施工工藝以及復(fù)雜情況處理方面還需要大量的現(xiàn)場實踐和探索,。
(4)金屬補償器在補貼損壞套管,、減少套管層次方面尚無成功案例,需要在這方面進(jìn)一步開展理論及試驗研究,。
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