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热网补偿器合理布置的几点体会

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  固定支架微小位移中对波纹补偿器(波纹管)的影响:

  不少管系甚至直埋管系均布置成固定支架(固定支墩)有微小热位移的可动设计,在自然补偿管系中,整个管系都参与补偿变形,管道变形较为均匀,这种布置方式使管系整体性好,可靠性高,并且可以减少应力集中。在波纹补偿器(波纹管)管系中情况则大为不同,如果处理不当对波纹补偿器(波纹管)的安全影响很大。一种微小热位移的可动设计形式是管道与支架连接处不是焊死而是紧靠限位挡板在根部焊接固定。相国标图集 403.022-02挡板式固定支架对于自然补偿管系(角向、复式拉杆补偿情况类似)是否焊接现在争论较大,另外蒸汽直埋管道现多采用钢套钢内固定方式,这种结构方式是为减少热桥的传热,固定环在内外环板之间增加橡胶板等隔热材料,内外环板通常不焊接,可以自由活动,当固定支架受较大力或水击振动会产生一定量位移,有时还发生纵向微量位移,对补偿器(波纹管)产生扭矩作用,这种位移对波纹补偿器(波纹管)有一定影响。

  波纹补偿器(波纹管)设置位置的探讨

  按照通常做法,轴向型波纹补偿器(波纹管)均布置在紧靠固定支架旁,然后紧接两个导向支架,距离分别4Dg14Dg,主要目的以防止其轴向失稳,蒸汽直埋管道靠保温材料及外套钢管进行支撑或导向、热水直埋管主要靠与保温材料形成整体由土壤、沙层控制。但笔者认为,这种布置方式出发点是好的,但在实际运用中受地形限制,架空管系支架过多,则布置困难;直埋管系地下障碍物过多,可能有过多翻弯产生,要求补偿器(波纹管)只能布置在直管段,这种在固定支架侧设补偿器(波纹管)的形式,可能会因管线位移造成波纹补偿器(波纹管)每个波节吸收位移的工作能力传递不均,发挥的补偿能力不充分。我们认为解决补偿器(波纹管)轴向失稳问题除与其布置、设置位置有关外,更主要的是取决于补偿器(波纹管)自身的性能与质量,只布置在固定支架侧的补偿器(波纹管)性能与质量要求应更高一些,管线分段距离一般应小一些,进行选型时一定要选自导向性好,抗失稳能力强的补偿器(波纹管),设计布置按照基本原则,根据工程的实际情况,灵活对待处理,实践情况证明,无论是架空还是直埋地沟,只要做好导向结构控制,波纹补偿器(波纹管)可以设置在两固定支架的任一位置。

  蒸汽直埋管道一种设计方式存在的问题

  蒸汽直埋管道管系有时为减少固定支架的数量,往往布置成驻点形式:直埋管道两个规格型号相同的相邻补偿器(波纹管)之间管线中点不设固定点,当管道受热均匀膨胀时,在两个补偿器(波纹管)中间必然形成一个力的相对平衡点,即驻点。理论上以该点为界管道向左右两个方向均匀膨胀,一般认为,力的平衡点可能会因管道受力不均匀而发生少许偏移,一般按20%余量进行考虑补偿器(波纹管)设置。笔者认为,此种布置方式值得商榷。我公司建于1992φ630蒸汽直埋管道及采用此种布置方式,固定支架之间距离80,设两只补偿器(波纹管)规格型号完全相同,均为120㎜,于2000年进行对此段管道更换,拆解后发现一只补偿器(波纹管)已被压扁,压缩量200mm,另一只不仅未起到补偿压缩作用,反而被拉长50mm,一个补偿器(波纹管)伸长对另一个补偿器(波纹管)造成过度压缩从而使两个补偿器(波纹管)均发生破坏失效。造成这种情况的原因较为复杂:一是补偿器(波纹管)自身质量偏差较大,虽型号规格相同但刚度值差距大无法自由压缩;二是受管材加工制作质量与安装质量影响,无法自由伸缩,驻点固定支架两侧管道受力不均,造成驻点偏移大,驻点不固定,使波纹补偿器(波纹管)无法承受,最终造成破坏。除非对补偿器(波纹管)自身作较大改进,保证波纹间均布限位使波纹补偿器(波纹管)刚度均衡趋于一致,否则采用普通补偿器(波纹管)条件下,还应按照美国

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