非金屬波紋補(bǔ)償器以其結(jié)構(gòu)緊湊、補(bǔ)償量大,、流動(dòng)阻力小,、零泄漏、節(jié)約空間等諸多優(yōu)點(diǎn)在熱網(wǎng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,。但它也有不易解決的缺點(diǎn)：例如軸向型波紋補(bǔ)償器對(duì)固定支架產(chǎn)生推力,，造成固定支架推力大，在試壓過(guò)程中極易損壞,；許多設(shè)計(jì)對(duì)補(bǔ)償器的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)不足,，選材不當(dāng)，施工人員對(duì)補(bǔ)償器的認(rèn)識(shí)還不夠全面,，導(dǎo)致施工與運(yùn)行期間容易出現(xiàn)故障,；尚未有正式國(guó)家產(chǎn)品驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，制造廠家偷工減料，補(bǔ)償器自身的制造質(zhì)量差,，造成補(bǔ)償器失效,。
1、管線試壓對(duì)補(bǔ)償器的影響
管線試壓時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題主要有三種類型：由于管系臨時(shí)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(guò)量變形而失效,；由于波紋管設(shè)計(jì)所考慮的壓力或位移安全富余度不夠,，管線試壓時(shí)波紋管產(chǎn)生失穩(wěn)變形失效；補(bǔ)償器本身質(zhì)量差,。經(jīng)設(shè)計(jì)及廠家計(jì)算補(bǔ)償器仍可使用,，但其使用壽命會(huì)受到影響，因此,，對(duì)管道進(jìn)行水壓試驗(yàn)及清洗過(guò)程一定要對(duì)約束裝置進(jìn)行加固,，正式投用前必須拆除，不可影響補(bǔ)償器自由伸縮,；廠區(qū)西門段分段試壓,，在選定分段點(diǎn)設(shè)臨時(shí)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(yàn)壓力升壓時(shí)將固定支架拉壞，固定支架管墩被拔起,，但非金屬補(bǔ)償器約束裝置已加固未受損,，軸向型補(bǔ)償器管路分段打壓時(shí)，分段點(diǎn)應(yīng)選擇可承受水壓試驗(yàn)壓力的主固定支架,，無(wú)法做到這一點(diǎn)時(shí),，應(yīng)對(duì)分段點(diǎn)承受盲板作用力的次固定支架進(jìn)行臨時(shí)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(shí)加固的辦法很難實(shí)施分段，因此打壓分段點(diǎn)的位置最好由業(yè)主方,、設(shè)計(jì)方,、施工單位共同確定，由設(shè)計(jì)單位負(fù)責(zé)技術(shù)交底,，共同考慮水壓試驗(yàn)或吹掃方案,，業(yè)主方根據(jù)設(shè)計(jì)單位意見組織實(shí)施。
2,、設(shè)計(jì)選型及供貨質(zhì)量對(duì)補(bǔ)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(jì)文件管溝部分共設(shè)置3個(gè)填料函式補(bǔ)償器，規(guī)格型號(hào)為PN1.6MPa,，DN400,，設(shè)計(jì)溫度65℃設(shè)計(jì)壓力0.3MPa，兩補(bǔ)償器間距125m?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理對(duì)到貨的補(bǔ)償器實(shí)體進(jìn)行了100%外觀檢測(cè),，存在問(wèn)題：1)法蘭端面、螺栓孔局部已經(jīng)生銹,；2)補(bǔ)償器上沒有任何銘牌標(biāo)識(shí),；3)無(wú)產(chǎn)品合格證，無(wú)相關(guān)試驗(yàn)報(bào)告,。對(duì)于以上問(wèn)題,，監(jiān)理要求：安裝時(shí)對(duì)于生銹部分要進(jìn)行處理，補(bǔ)償器銘牌標(biāo)識(shí)及相關(guān)試驗(yàn)報(bào)告監(jiān)理多次索要未果,，鑒于當(dāng)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)施工任務(wù)較重,，工期要求比較緊，因此邊施工邊催補(bǔ)償器資料,。補(bǔ)償器安裝時(shí)保證補(bǔ)償器與管道同心,，經(jīng)驗(yàn)收合格后，對(duì)補(bǔ)償器的限位螺桿進(jìn)行調(diào)整,，設(shè)計(jì)要求補(bǔ)償量為146mm,。在對(duì)管線進(jìn)行水壓試驗(yàn)及沖洗過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)三個(gè)補(bǔ)償器法蘭處局部漏水,，對(duì)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(gè)補(bǔ)償器泄漏,，熱態(tài)緊固無(wú)效,。對(duì)發(fā)生泄露的兩個(gè)補(bǔ)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(bǔ)其缺陷(材料性能無(wú)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(lái),。分析泄漏主要原因?yàn)樵O(shè)計(jì)選型時(shí)未考慮該非金屬波紋管補(bǔ)償器的使用溫度,，且實(shí)際回水溫度達(dá)到85℃超過(guò)設(shè)計(jì)溫度,；廠家偷工減料、密封圈與非金屬波紋補(bǔ)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(wèn)題，因此控制補(bǔ)償器供貨質(zhì)量,，選擇爭(zhēng)取的補(bǔ)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(jī)彎轉(zhuǎn)來(lái)解決管道的熱脹冷縮問(wèn)題。對(duì)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(diǎn)是占地面積小、節(jié)省材料,、不存在推力;缺點(diǎn)是存在側(cè)向位移,、易漏水、漏汽,，要求加強(qiáng)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(zhǎng)期保存時(shí),，應(yīng)經(jīng)常檢查，防止銹蝕,。安裝時(shí)須仔細(xì)核對(duì)器體上的標(biāo)志,，使其符合使用要求。
在外管工程設(shè)計(jì)中,，在處理過(guò)熱蒸汽管和其它熱力管系的時(shí)候,，所采取的熱補(bǔ)償?shù)拇胧▓A角彎方形補(bǔ)償器的設(shè)置及其它方法,，都與目前已經(jīng)成功運(yùn)行的情況比較一致,。例如根據(jù)實(shí)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?cè)O(shè)備布置或利用對(duì)管系制約條件的變化來(lái)增加管系的撓度,。
非金屬補(bǔ)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(jiǎn)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(zhǎng)管道的化工裝置內(nèi),，有各種管道支架大約5000個(gè),，如此之多的管道支架如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，會(huì)使管道在運(yùn)行中損壞管道組成件,，更嚴(yán)重的是使轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備受損,，或在試運(yùn)行中-停車。因此保證設(shè)計(jì)質(zhì)量,、進(jìn)行管道布置研究,、應(yīng)力分析及支架設(shè)計(jì)緊密配合，共同解決設(shè)計(jì)中的應(yīng)力和熱補(bǔ)償問(wèn)題是非常重要的,。
在算題準(zhǔn)備過(guò)程中,，應(yīng)力分析及支架設(shè)計(jì)者應(yīng)對(duì)配管及土建結(jié)構(gòu)的情況詳細(xì)了解及對(duì)整個(gè)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(guò)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(guò)-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(jì)算,，直至通過(guò)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(gè)階段中，支架設(shè)計(jì)僅僅限于位置和類型的確定,。對(duì)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(jì)工作幾年的一些體會(huì),，由于外管工作涉及范圍廣，介質(zhì)的情況千差萬(wàn)別,，所以在這里只是列舉了工程設(shè)計(jì)中的一些例子,，來(lái)探討管道的熱補(bǔ)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(bǔ)償措施,，文中所談到的工程有的已經(jīng)投入正常運(yùn)行,，有的正在建設(shè)之中。
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