非(fēi)金屬波紋管補(bǔ)償器之所以能夠在供熱行業中得到(dào)廣泛(fàn)應用,除具有良好的補償能力之外,高可靠性是主(zhǔ)要原因(yīn).其可靠性是通過設(shè)計,製造,安裝,運行管理等多個環節來_的,_一個環節的失控都會導致補償器壽命的降低甚至失效.
非金屬波紋補償器之所以能夠在供(gòng)熱行業中得到廣泛應用,除具有良好的補償能力之外,高可靠性是主要原因。其可靠性是通過設計、製造、安裝、運行管理等多個(gè)環節來_的,_一個環節的失控都會導致補償器壽命(mìng)的降低甚至失效(xiào)。造成波紋管補償器失效的原因:設計占10%,製造廠家偷工減料占50%,安裝不符合(hé)設備說明要求占20%,其餘由運行管理不當引起。建(jiàn)議廣大設計人員應加強調(diào)查研究,互相交流學習,總結經驗,吸取教訓,加強協作,在進(jìn)行管網設計、補償(cháng)器選型計算和布置、組織施(shī)工等方麵,掌握原則,正確運用,做到(dào)管網、經濟、合理,杜絕事故產生。
非金屬波紋管補償器具有結構緊湊、補償量大、流動阻力小、零泄漏、不用維修等諸多優點,但它也有不易解決(jué)的缺點,例如軸向型波紋管補償器(qì)對固(gù)定支座產生壓力(lì)推力,造成固定支座推(tuī)力大;波紋(wén)管補償器管壁較薄,不能(néng)承受扭力(lì)、振動;設(shè)備造價較高,設計要求嚴,施工安裝要(yào)求精(jīng)度高,往(wǎng)往達不到預(yù)期壽命。軸向型波紋(wén)管補償器存在的這些缺點,易導致施工(gōng)與(yǔ)運行期間發(fā)生事故。
1、布(bù)置位(wèi)置的影響
按照通常做法,軸向型波紋管補(bǔ)償器均布置在(zài)緊靠固定支座旁,然後緊接兩個導向支(zhī)架,距離(lí)分別為4倍、14倍公稱直徑,主要目的是防止波紋(wén)管補償器軸向失穩。蒸汽直埋管道靠保溫材(cái)料及外套鋼管進行支(zhī)撐或導向;熱水直埋管道主要靠(kào)與保溫材料形成整體,由土壤、砂層控製。這(zhè)種布置方(fāng)式出發點是好的(de),卻在實際運用中受地形、架空管係支架過多的限(xiàn)製,布置困難;直埋管(guǎn)係地下障(zhàng)礙物過多,可能有過(guò)多翻彎產(chǎn)生(shēng),要求波(bō)紋管補(bǔ)償器隻能布置在直管段,這種在固定支座側設補償器的形式,可能會因管道位移造成波紋管補償器每個波吸收位移的工作能力傳遞不均,發揮(huī)的補償能力不充(chōng)分。
解決波紋管補償器軸向失穩問題(tí)除與布置位置(zhì)有關外,更主要的是取決於補償器自(zì)身的性(xìng)能與質量(liàng),隻(zhī)布置在固定支(zhī)座側的補償器性能與質量要(yào)求應_一些,管道分段距離一般應小一些(xiē)。選型時要選自導向性好、抗失穩能力強的補償器(qì),設計布置按(àn)照基本原則,根據工程的實際情(qíng)況,靈活對待(dài)處理。實踐情況證明,無(wú)論是架空、管溝還是直埋(mái)敷設(shè),隻(zhī)要做好導向結構控(kòng)製,波紋管(guǎn)補償器可以設置在兩(liǎng)固定支座的任一位置(zhì)。
2、相鄰直埋補償器之間(jiān)不設固定點的影響
在直埋管道管係中,為減少固定支座(zuò)的數量,往往布置成(chéng)“駐點”形式。直埋管道兩個規(guī)格型號相(xiàng)同的相鄰補償器之間管道中點(diǎn)不(bú)設固定點,當管道受熱均勻膨脹(zhàng)時,在兩個補償器中間必(bì)然形成一個力的相對平衡點,即駐點。理論上以該點為界(jiè),管(guǎn)道向左右兩個方向均勻膨脹,一般認為,力的平衡點會因管道受力不(bú)均(jun1)勻而發生少許偏移,一般按20%餘量進行考慮。
某段直埋管道(φ630*10)采用這種布置方式,固定支座之間距離為206m,兩隻補(bǔ)償器規(guī)格型號相同,補償量均為(wéi)150mm。在2008年熱網運行(háng)中,其同(tóng)側兩個補償器相繼發(fā)生故障,拆解後發(fā)現,一個補償器已被壓扁,壓縮量200mm,另(lìng)一個不僅未起到補償壓縮作用,反而(ér)被(bèi)拉長50mm,一個補償(cháng)器伸長對另一個補償器造成過度壓縮,從而使兩個(gè)補(bǔ)償器均發生破壞(huài)失效。
造成這種情況的原因(yīn)較為複雜(zá):一是補(bǔ)償器自身質量(liàng)偏差較大,雖型號(hào)規格相同但剛(gāng)度差距大,無法自由伸縮;二(èr)是受管材加工製作質量與(yǔ)安(ān)裝質量影響(xiǎng),無法自由伸縮,駐點兩側管道受力不均,造成駐點偏移大,駐(zhù)點不固定,使波紋管補償器無法承受,造成破(pò)壞。除非對非金屬補償器自(zì)身(shēn)作較大(dà)改進,_波紋間均(jun1)布限位使波(bō)紋管補償器剛度均衡趨於一致,否則采用普通補償器條件下,還應按照每兩個固定支座之間隻設一個補(bǔ)償器的原則進行布置。
3、施工現場變更的影響(xiǎng)
由於種種原(yuán)因,熱(rè)力管(guǎn)網的現場施(shī)工情況與設計往往出入很大,不得不做大量的實(shí)際設(shè)計變更,對自然補(bǔ)償管道隻要處理適當不會產生很大影響,但對采用軸向波紋管補償器的管道影響非常大,不少施工單位對此沒有充分認識。某些(xiē)固定支座在管道改變走向後,原來不承受壓力推力(lì)改為承受壓力推力或者產生較大彎矩,導向支架受力結構(gòu)形式發(fā)生重大變化,處置不當很(hěn)容易推壞固定支(zhī)座,導致事故發生。
由於施(shī)工單位(wèi)_化程度較低(dī),主要靠設計單位對施工的熱網布置整體性(xìng)進行控製。在管道(dào)變更較大(dà)情(qíng)況下,應特別注意管道的受力形式是否符合補償器布置基本原則,通過合理(lǐ)分段,_管道呈(chéng)直線,控製拐點產生,減少作(zuò)用於固定支座與導向支架的彎矩及(jí)側向推力,進而_管係合理(lǐ)。這對於設計人員尤為重(chóng)要,除了不(bú)斷積(jī)累經驗外,要形成明(míng)確的設計思路(lù),才能提高設計補償器管係的水平。
4、設計中預先考慮水壓試驗方案
某(mǒu)熱力管道采用軸向型波紋管補償器,施工單位采用分段打壓試驗,自行選定分段點設臨(lín)時盲板,盲板力沒有作用在主固定支座上,而是(shì)作用在次(cì)固定支座(zuò)上。按試驗壓力升壓時,次固定支座(zuò)被拉壞。在分(fèn)段打壓時,分段點應選擇可承受(shòu)水壓試驗(yàn)壓力的主固定支座,無法做到這一(yī)點時,應對分段點承受盲板力的次固定支座進行臨(lín)時加固,使其能夠承受盲板力(lì)。由於主次固定支座承受的推力相差太大,臨時加固的辦法很難實施,因此好的辦法是設計中(zhōng)預先考慮水壓試驗或吹掃方案,分(fèn)段點的位置好由業主、設計(jì)、施工單位共同確定,由設計(jì)單位負責技術交底,業主(zhǔ)方根據(jù)設計單位意見組織(zhī)實施。安裝時要注意_導(dǎo)流套筒的方向與流動(dòng)方向一致。補償器安裝完畢進行係統水壓試驗前,要將管道兩端固定,防止內壓推力拉伸補償器。
5、安(ān)裝(zhuāng)對軸向波紋管補(bǔ)償器的影響
波(bō)紋(wén)管(guǎn)補償器由一個或多個波紋管(guǎn)串接(jiē)在一起,波紋管外有可使波紋管軸向移動的外套筒(tǒng),既是保護裝置,又保持了波紋管(guǎn)的穩定性。由於軸向波紋管補償器布置形式不合理或設計不當,施(shī)工安裝中很容易出現(xiàn)偏差,造成受力方向主要不是軸向力,這易對補償器產生的扭矩。對於(yú)軸向波(bō)紋管(guǎn)補償器(qì),管(guǎn)壁較薄,抗扭矩能力差,_易失穩。因此施工中為_補償器的同軸度公(gōng)差小,建(jiàn)議(yì)在安裝補償器前先將管段敷設好,然後在準備安(ān)裝補償器處將管子割下一段(其長度等於補償(cháng)器的(de)自由長度加預拉伸量),再焊接補償(cháng)器(qì),即采用割管法(fǎ)安裝。雖然造成少量管子消(xiāo)耗,卻能_管道同心度。