直埋内-外压式波纹补偿器安装及试压加固要点

直埋内\外压式波纹补偿器安装及试压加固要点

摘要:通过介绍热力供热管网两种波纹补偿器――内压波纹补偿器、外压波纹补偿器的安装工艺及分段试压临时加固要点,展示了这两种波纹补偿器在热力工程中优点及广泛应用前景。

关键词:内压推力内(外)压波纹补偿器分段试压

近几年来直埋供热管道在我国迅速推广应用,受到广泛的欢迎,大量实践证明,采用直埋供热管道具有四大优点:①对于双管制管网可以降低工程造价10～25%;

②降低热损耗40～60%;③防腐性能好,延长使用寿命2～3倍;④占地少,施工快,有利于环保和绿化。随着直埋供热管网的发展,要求采取与之相适应的更可靠、更简单易行、更能降低工程造价的热膨胀补偿措施,有效地控制管网各处的应力水平,保证长期安全可靠的运行。

波纹补偿器是针对热力管网设计的,补偿量大、刚度小,使用它可以有效地减少管道热应力,简化配管,节省空间,节省工程造价,加快施工进度。直埋式波纹补偿器主要用于直埋管线的轴向补偿,具有抗弯能力,所以可不考虑管道下沉的影响,产品具有补偿量大,寿命长的特点。直埋式波纹补偿外壳及导向套筒保护下实现自由伸缩补偿。由于直埋内压波纹补偿器及直埋外压波纹补偿器在管道上实现自由补偿和安装简单等特点,因而深受工程设计及安装使用者的欢迎。

对于直埋热力管网,补偿器可以设小室内,用一般的轴向、横向、角向型补偿器即可;也可设小室外,采用全封闭、自导向直埋波纹补偿器。下面我们重点介绍全封闭、自导向直埋波纹补偿器,它分为直埋内压波纹补偿器(ZMNY)和直埋外压波纹补偿器(ZMWY)。所谓全封闭,即补偿器虽埋在地下,波纹管仍工作在自身形成的密闭小室中;所谓自导向,即靠自身结构就能保证波纹管始终轴向伸缩,无需另设导向支架。另外,双向安全机构,保证波纹管不致于过压或过拉。采用这种直埋波纹补偿器,可以有效地降低管道应力,管网在埋前不需预热,也不需作预应力处理,更不需要为减少局部应力对管网布置作特殊调整;不需要在补偿器处设井,也不需要做导向支座和支架;一般一次安装之后,再不需要任何维护。因此,降低工程造价,提高管网运行的安全可靠性,使管网的设计、施工和运行都简单快捷。

直埋内、外压式波纹补偿器安装要点

安装中,应特别小心,以防止对于薄的补偿器部分的任何损伤。应按制造厂所推荐的合适长度进行安装,除非安装公差已由系统设计者所规定或由补偿制造厂预先提出。供热管道使用波纹补偿器一般有两种:内压式与外压式,内压式是介质在补偿器内,外压式是介质在补偿器外,内压式依据压缩波纹吸收管道热膨胀,外压式依据拉伸波纹吸收管道热膨胀。根据规范内压式在安装前需要根据环境温度需要预拉伸,则外压式在安装前需要根据环境温度需要预压缩。不过现在很多

厂家怕搞错,在补偿器出厂前已进行预拉伸或压缩,或者留出较大余量,不要求施工单位现场操作,具体可参照厂家要求。不过使用前必须搞清楚是内压还是外压型,二者是有本质区别,使用不一样。内压式外保护套可以割开,观察波纹情况;而外压式是绝对不能割的,如果切割等于是把工作钢管开口,会造成介质泄漏。一定要切记!

(1) 补偿器在安装前先检查其型号、规格、流向符号及管道配置情况,必须符合设计要求、对号入座。

(2) 带内衬筒的补偿器应注意使内衬筒的导流方向与介质流向一致。补偿器内衬筒主要起减少流体阻力及减振作用。

(3) 应进行外观尺寸检查,管口周长的允许偏差:公称直径大于DN1000的为±6mm;小于或等于DN1000的为±4mm。

(4) 安装前把管沟底部夯实铲平,使波纹补偿器和相连的直埋保温管能够摆平对正。

(5) 波纹补偿器固定端靠近固定支架,使芯管端能够自由伸缩移动

(6) 补偿器宜水平安装,水平安装的补偿器,其平行臂应与管道坡度相同。

(7) 管道安装应精确保证波纹补偿器两端管线同轴度,不得偏斜,管道安装有偏差时,让管子找补偿器,禁止用波纹补偿器的变形强行调整管道的安装偏差,以免影响补偿器的正常功能、降低使用寿命及增加管系、设备、支承构件的载荷。不要强制扭转补偿器的一端去找正螺栓孔,波纹管不能承受扭矩。

(8) 安装过程中,在补偿器的接管和直埋管焊接时,保护补偿器移动芯管,防止焊渣飞溅到上面。不允许焊渣飞溅到波壳表面,不允许波壳受到其它机械损伤。

(9) 器所有活动元件不得被外部构件卡死或限制其活动范围,应保证各活动部位的正常动作。

(10) 系统水压试验时,按设计要求进行系统试压。系统水压试验前详细检查各固定支架,并对补偿器进行临时加固,确认无误时才能试压。如果分段试压,分段盲端原是次固定支架时,必须对装有补偿器管路端部的次固定管架进行加固临时加固,以免推动或倾覆,使管路不发生移动或转动。试验压力不要超过工作压力的1.5倍。对用于气体介质的补偿器及其连接管路,充水时荷重增加,要检查是否需要增设临时支架。水压试验用水及清洗液的氯离子含量不超过25PPM。

(11) 压试验结束后,应尽快排尽波壳中的积水,并迅速将波壳内表面吹干。

(12) 安装时,应在波纹补偿器两端加设临时支撑装置,在管道安装固定后,再拆除临时设施,并检查是否有不均匀沉降。

(13) 芯管端用隔土罩保护,使芯管和直埋管既能自由位移,又能与泥土隔离,还能良好地保温。在保温时不必留出热伸缩量,热损失小。

(14) 采用较合理的密封面结构及先进的密封材料,可在很长时间内不产生泄露。与补偿器波纹管接触的保温材料应不含氯离子。

(15) 采用的v固定支架必须根据受力计算结果严格设计和施工,足以承受作用力而不滑移和倾覆。除了固定支架外,不需要导向支架。

试压时波纹补偿器临时加固;如果波纹补偿器参与管道系统试压时,为了保证固定支架避免受内压推力,保证波纹补偿器自由端避受内压推力(自由端受内压推力而过拉,使补偿器内的波纹失去弹性,甚至发生波纹或焊口开裂而损伤补偿器)。用焊接加强筋加固补偿器的方法吸收试压系统的内压推力,施工时加强筋的位置应避开补偿器产品上的环焊缝和纵焊缝,以免影响补偿器的产品质量。并且采取这种方法即缩短了工期又节省了材料。

现将一实际工程具体举例如下:

设计一条DN800的管线(外网支干线)直埋敷设,采用直埋外压波纹补偿器(1.6ZMNY800×8轴向补偿量X=140mm径向最大尺寸1000mm总长1061mm)工作温度130℃/70℃,工作压力1.6MPa。根据设计及规范要求,本分段试压强度为工作压力的1.5倍,既2.4MPa,试验介质为水

(1)加强筋的尺寸及装配位置

注: 1 临时筋板8块沿管道圆周均匀分布焊接

2 试压结束后临时筋板拆除,切割位置在焊缝留茬高度为10mm处,不得损坏波纹补偿器

3 单位:毫米

(2)加强筋的强度计算

焊缝强度(计算公式按《机械设计手册》第3版第1卷)

τ=F/2αL≤〔τt〕=118N/mm2

式中:计算压力(Kg/cm2)P=1.4×1.5×16

A:波纹管有效面积α:焊接系数,取α=0.7K(K为焊脚高度mm)

L:焊缝长度mm(适用于L≤50K)