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波纹管旋转补偿器材料的选择及在城镇热网中的布置

发布日期:2018-11-02 作者: 点击:

波纹管旋转补偿器材料的选择及在城镇热网中的布置


波纹管补偿器膨胀节之所以在许多行业中得到广泛应用,除了考虑良好的补偿能力,可靠性更是波纹管补偿器膨胀节的关键。然而,可靠性是通过设计、制造等多个环节来保证的,任何一个环节的疏忽都会导致补偿器寿命的降低甚至失效。

 

大多数波纹管补偿器膨胀节生产企业对波纹管膨胀节失效原因分析发现,在运行期间的失效主要表现为腐蚀泄漏和失稳变形两种形式,其中以腐蚀失效居多。从腐蚀失效波纹管的解剖分析发现,腐蚀失效通常分点腐蚀穿孔和应力腐蚀开裂,其中氯离子应力腐蚀开裂约占整个腐蚀失效的95%。因此,正确地选择波纹管制作材料和结构、合理设计波形参数和疲劳寿命、保证安装质量等措施,能大大提高波纹管补偿器膨胀节的安全可靠性。

 

设计上,应该考虑波纹管的稳定性,预防波纹管旋转补偿器失稳。资料显示,波纹管的补偿量取决于其疲劳寿命,疲劳寿命越高,波纹管单波补偿量越小。为了降低成本,提高单波补偿量,许用疲劳寿命越低,由位移引起的波纹管子午向弯曲应力越大,综合应力越高,大大降低了波纹管的稳定性。当波纹管设计的许用寿命较低时,不仅其子午向综合应力较高,环向应力也比较高,使波纹管局部很快进入塑性变形,导致波纹管失稳引起失效。套筒补偿器厂家

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159彩票除设计外,波纹管的材料选择也相当关键。对用于波纹管的选材,除应考虑工作介质、工作温度和外部环境外,还应考虑应力腐蚀的可能性、水处理剂和管道清洗剂对材料的影响等,并在此基础上结合波纹管材料的焊接、成型以及材料的性能价格比,优选出满足工况条件、实用的波纹管制作材料。套筒补偿器厂家。

 

专家建议,选用波纹管的材料应满足下列条件:(1)良好的塑性,便于波纹管的加工成形,且能通过随后的处理工艺(冷作硬化、热处理等)获得足够的硬度和强度。(2)高弹性极限、抗拉强度和疲劳强度,保证波纹管正常工作。(3)良好的焊接性能,满足波纹管在制作过程中的焊接工艺要求。(4)旋转补偿器良好的耐腐蚀性能,满足波纹管在不同环境下工作要求。套筒补偿器厂家。

  

159彩票随着国家节能减排、热电联产方针的大力推广,关停了许多能耗大、效率低、环保差的小锅炉小热电。全国各大中城市的 300MW 机组通过对机组的供热改造,实现了对城镇集中供热,对电厂减少了冷源热损失,提高了企业的经济效益,使300MW 机组的电厂走出了困境。

    

随着城镇集中供热的蓬勃发展,首先遇到的是蒸汽管道敷设方式的难题,城市市政和工业区的管委会,从城市规划、市容、环保出发,对过企业大门的蒸汽管道不允许架空跨越,要求入地穿过,有的甚至要求全线地埋。地下敷设的蒸汽管道按过去传统的做法采用地沟敷设是失败的,一是城市道路下管道密集、纵横交错,地沟尺寸庞大,无法解决与其他管道的交叉;二是无法解决地沟的排水问题,管道泡水,保温失效,热损失大。

    

为了解决蒸汽管道地下敷设的难题,蒸汽直埋管道产品技术的出现,解决了城镇蒸汽管道地下敷设的问题。蒸汽直埋技术的核心问题仍是管道热补偿问题,采用自然补偿或门型补偿,由于城市道路地下管网纵横密集难以实施。如采用旋转补偿器在地下布置占用较大地下空间,在地上布置,旋转补偿器布置在地上,城镇规划市容监察不允许;而波纹管补偿器克服了以上两种补偿方式的缺点,目前已成为蒸汽直埋管道热补偿既先进又可靠的主要热补偿形式。根据国家城市热网设计、施工等规范,波纹管补偿器厂家对波纹管补偿器的布置要求,

 

波纹管补偿器布置可以参考以下布置原则:

 

1 波纹管补偿器的一端,应紧靠固定点布置,

 

2 在固定点前后,波纹管补偿器应对称布置以减小对固定点推力,

 

3 波纹管补偿器另一端应设导向架,一导L1≤4DN,二导L2≤14DN,其它导向L3(架空管道支架跨距L3控制在管道跨距的允许范围内,地埋管道 L3控制在 12m 以内),设置导向支架和一、二导距离的严格控制,其主要目的是防止管道弯曲和径向偏移造成波纹管补偿器轴向失稳,波纹管补偿器具体布置情况,详见图1。两个固定点之间为一直线,在距离补偿器12m 内不应有转角或变坡,以免产生对波纹管补偿器的侧向力,由于波纹管补偿器管壁较薄,抗扭矩能力差,极易失稳,造成对波纹管补偿器的破坏,影响蒸汽管道的安全经济运行。

 

4 两固定点之间间距 L,可根据波纹管补偿器的补偿量、蒸汽温度确定,但不得超过波纹

管补偿器允许的最大补偿量,并留有一定裕量,设计选用时管道最大补偿量仅为波纹管补偿器补偿量的80%左右,以确保波纹管补偿器使用寿命和安全运行。

根据多年运行经验,对波纹管补偿器的布置设计总结了5个黄金原则:

4.1 任何两个相邻的固定支座间只设一个波纹管补偿器。

159彩票4.2 各类固定支座应有足够的强度和刚度。

4.3 安装时不允许以波纹管补偿器的变形来强行调整管道安装偏差。

4.4 任何两个相邻的固定点管径应相同,并成一条直线,合理布置补偿器的一导、二导、三导间距,

4.5 安装过程中介质流向应符合厂家要求,正确进行预拉伸,以减少波纹管补偿器对固定支座的弹性推力,预拉伸量一般为热补偿量的50%,出厂前由补偿器厂家预拉伸好。当然波纹管补偿器和其他形式的补偿器相比,波纹管变形的弹性力和内压造成的盲板推力是很大的,通过计算一个DN200 重载固定点热态的推力约13 吨,冷态水压试验综合轴向推力达 16 吨,若为架空布置的固定墩,其基础尺寸大3m×2.5m×0.8m;然而波纹管补偿器用在蒸汽直埋管道上,虽然固定点承受的推力也有16吨,但是它有专有内固定支架产品,外护套管的强度和刚度都很大,又直埋在0.8m 深度以下,土壤本身对钢套管产生一定压力,土壤本身就成为直埋蒸汽管道的庞大的天壤基础。波纹管补偿器在直埋蒸汽管道中布置原则与架空管道相同,也要遵循五个黄金原则,在一定程度上比架空布置要更严格。

    

随着国家节能减排方针长期不断加大力度推行,城镇热网蒸汽直埋敷设将成为城镇热网主要敷设形式,而波纹管补偿器又将成为城镇直埋热网主要热补偿形式。因此波纹管补偿器的正确布置已成为确保城镇热网设计质量和安全运行的关键。


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