非金屬波紋補償器以其結(jié)構(gòu)緊湊、補償量大,、流動阻力小,、零泄漏、節(jié)約空間等諸多優(yōu)點在熱網(wǎng)中的應(yīng)用越來越廣泛,。但它也有不易解決的缺點：例如軸向型波紋補償器對固定支架產(chǎn)生推力,，造成固定支架推力大，在試壓過程中極易損壞,；許多設(shè)計對補償器的應(yīng)用經(jīng)驗不足,，選材不當(dāng)，施工人員對補償器的認(rèn)識還不夠全面,，導(dǎo)致施工與運行期間容易出現(xiàn)故障,；尚未有正式國家產(chǎn)品驗收標(biāo)準(zhǔn)，制造廠家偷工減料,，補償器自身的制造質(zhì)量差,，造成補償器失效。
1,、管線試壓對補償器的影響
管線試壓時出現(xiàn)的問題主要有三種類型：由于管系臨時支撐不當(dāng),，或管系固定支架設(shè)置不合理，導(dǎo)致支架破壞,，波紋管過量變形而失效,；由于波紋管設(shè)計所考慮的壓力或位移安全富余度不夠，管線試壓時波紋管產(chǎn)生失穩(wěn)變形失效,；補償器本身質(zhì)量差,。經(jīng)設(shè)計及廠家計算補償器仍可使用，但其使用壽命會受到影響,，因此,，對管道進(jìn)行水壓試驗及清洗過程一定要對約束裝置進(jìn)行加固，正式投用前必須拆除,，不可影響補償器自由伸縮,；廠區(qū)西門段分段試壓,，在選定分段點設(shè)臨時盲板，盲板作用力沒有作用在主固定支架上,，而是作用在次固定支架上,。按1.5倍試驗壓力升壓時將固定支架拉壞，固定支架管墩被拔起,，但非金屬補償器約束裝置已加固未受損,，軸向型補償器管路分段打壓時，分段點應(yīng)選擇可承受水壓試驗壓力的主固定支架,，無法做到這一點時,，應(yīng)對分段點承受盲板作用力的次固定支架進(jìn)行臨時加固，使其能夠承受盲板作用力,。由于主次固定支架推力相差太大,，臨時加固的辦法很難實施分段，因此打壓分段點的位置最好由業(yè)主方,、設(shè)計方,、施工單位共同確定，由設(shè)計單位負(fù)責(zé)技術(shù)交底,，共同考慮水壓試驗或吹掃方案,，業(yè)主方根據(jù)設(shè)計單位意見組織實施。
2,、設(shè)計選型及供貨質(zhì)量對補償器的影響
低溫?zé)崛ラ_元社區(qū)段管道共1260m,，管溝部分約600m，按照設(shè)計文件管溝部分共設(shè)置3個填料函式補償器,，規(guī)格型號為PN1.6MPa,，DN400，設(shè)計溫度65℃設(shè)計壓力0.3MPa,，兩補償器間距125m?，F(xiàn)場監(jiān)理對到貨的補償器實體進(jìn)行了100%外觀檢測，存在問題：1)法蘭端面,、螺栓孔局部已經(jīng)生銹,；2)補償器上沒有任何銘牌標(biāo)識；3)無產(chǎn)品合格證,，無相關(guān)試驗報告,。對于以上問題，監(jiān)理要求：安裝時對于生銹部分要進(jìn)行處理,，補償器銘牌標(biāo)識及相關(guān)試驗報告監(jiān)理多次索要未果,，鑒于當(dāng)時現(xiàn)場施工任務(wù)較重，工期要求比較緊,，因此邊施工邊催補償器資料,。補償器安裝時保證補償器與管道同心,，經(jīng)驗收合格后，對補償器的限位螺桿進(jìn)行調(diào)整,，設(shè)計要求補償量為146mm,。在對管線進(jìn)行水壓試驗及沖洗過程中，發(fā)現(xiàn)三個補償器法蘭處局部漏水,，對法蘭進(jìn)行了緊固處理后不再滲漏(冷態(tài)),，投熱水試車后出現(xiàn)兩個補償器泄漏，熱態(tài)緊固無效,。對發(fā)生泄露的兩個補償器進(jìn)行了解,，發(fā)現(xiàn)：1)套筒密封采用的是楔形橡膠圈(耐熱溫度不明確)；2)密封圈的楔支撐圈焊縫存在缺陷(未焊滿),，廠家采用密封膏補其缺陷(材料性能無法確定)致使密封膏與楔形支撐環(huán)環(huán)脫離,，密封不嚴(yán)；3)密封圈已經(jīng)老化,、破損,，破損部分多集中在存在缺陷的地方,；4)密封圈裝配不均,，不同軸，部分密封圈被擠壓出來,。分析泄漏主要原因為設(shè)計選型時未考慮該非金屬波紋管補償器的使用溫度,，且實際回水溫度達(dá)到85℃超過設(shè)計溫度；廠家偷工減料,、密封圈與非金屬波紋補償器安裝不同軸,，密封圈的楔支撐圈焊縫未焊滿，存在質(zhì)量問題,，因此控制補償器供貨質(zhì)量,，選擇爭取的補償器結(jié)構(gòu)及材料尤為重要。
球形伸縮器是利用球形管接頭的隨機彎轉(zhuǎn)來解決管道的熱脹冷縮問題,。對于三向位移的蒸汽和熱水管道最適宜,。工作介質(zhì)可以由任意一端出入。最大的優(yōu)點是占地面積小,、節(jié)省材料,、不存在推力;缺點是存在側(cè)向位移、易漏水,、漏汽,，要求加強維修。球形伸縮器的選用原則是:
(1)球形伸縮器可安裝于任何位置,，但須便于檢修和操作,。
(2)安裝在垂直管道中,，必須把露出部分向下安裝，防止積存污物,。
(3)球形伸縮器在安裝前,，須將通道兩端封堵，存放在干燥通風(fēng)的室內(nèi),。長期保存時,，應(yīng)經(jīng)常檢查，防止銹蝕,。安裝時須仔細(xì)核對器體上的標(biāo)志,，使其符合使用要求。
在外管工程設(shè)計中,，在處理過熱蒸汽管和其它熱力管系的時候,，所采取的熱補償?shù)拇胧▓A角彎方形補償器的設(shè)置及其它方法,，都與目前已經(jīng)成功運行的情況比較一致,。例如根據(jù)實際情況，在可能的情況下,，采用加設(shè)彎頭,，改變管道走向，改變設(shè)備布置或利用對管系制約條件的變化來增加管系的撓度,。
非金屬補償器在石油,、化工、電力,、金屬冶煉及某些輕工生產(chǎn)的裝置中,，管道是重要的工程組成部分之一。而管道支吊架(簡稱管道支架)又是與管道緊密聯(lián)系在一起的結(jié)構(gòu)形式,。例如在具有50000m長管道的化工裝置內(nèi),，有各種管道支架大約5000個，如此之多的管道支架如果設(shè)計不當(dāng),，會使管道在運行中損壞管道組成件,，更嚴(yán)重的是使轉(zhuǎn)動設(shè)備受損，或在試運行中-停車,。因此保證設(shè)計質(zhì)量,、進(jìn)行管道布置研究、應(yīng)力分析及支架設(shè)計緊密配合,，共同解決設(shè)計中的應(yīng)力和熱補償問題是非常重要的,。
在算題準(zhǔn)備過程中，應(yīng)力分析及支架設(shè)計者應(yīng)對配管及土建結(jié)構(gòu)的情況詳細(xì)了解及對整個管道支撐系統(tǒng)進(jìn)行研究，取得一致意見,，確定支架的位置和類型,。經(jīng)過應(yīng)力分析，如管道不能滿足要求,，應(yīng)首先研究支架是否合理,，能否通過-性支架進(jìn)行調(diào)整，改善管道各部分的應(yīng)力分布,。如不可能,，應(yīng)增加管道的局部柔性。每次修改需要重新計算,，直至通過為止,。這種配合工作，是從比較重要,、管徑大,、溫度高的管道開始，依此逐步進(jìn)行,。在這個階段中,，支架設(shè)計僅僅限于位置和類型的確定。對于管道支架的結(jié)構(gòu)選型,，大部分工作應(yīng)在管道布置校審后進(jìn)行,。但是為了配合關(guān)鍵設(shè)備的定貨及制造，與設(shè)備生根有關(guān)的支架需要提前決定結(jié)構(gòu)選型及尺寸,。
以上是從事外管工程設(shè)計工作幾年的一些體會,，由于外管工作涉及范圍廣,，介質(zhì)的情況千差萬別,，所以在這里只是列舉了工程設(shè)計中的一些例子，來探討管道的熱補償和管系應(yīng)力分析,，著重介紹了目前通用的典型管道應(yīng)力分析方法和管道熱補償措施,，文中所談到的工程有的已經(jīng)投入正常運行，有的正在建設(shè)之中,。
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