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補償器在城市建設中的應用(補償器專家蘇創)

時間:2019-09-09 08:47:51 分享到:

    在城市建設中,波形膨脹節主要用于熱網工程的供熱官道上,取代傳統的彎管補償器、套筒形補償器,這些補償器的缺點是流體阻力大、占地多、易泄漏和維修工作量大等。

    熱網管道通常是長輸管道,其特點是要求補償量大,推力小。目前常用的工作參數為:工作壓力0.6~1.6MPa,溫度不大于350℃;一次性補償直埋式的熱網僅限于高溫熱水,最高設計溫度為150℃。

    使用波形膨脹節的熱網管道需注意或解決的問題如下:

    (1)水錘現象

    采用鋼套內壓式膨脹節雖能吸收大的位移,但在臥式裝置膨脹節的波紋內常有蒸汽冷凝水積存,有可能產生水錘現象,使膨脹節破壞,尤其是間斷運行的蒸汽熱網中更應注意。若采用帶排液管的鋼套外壓式膨脹節(見圖),通過排液管(11)能及時排除積液,避免發生水錘。外壓式膨脹節還有下列優點,即在同樣工作壓力下,吸收的位移量比鋼套內壓式膨脹節大;外保溫材料包覆較方便。

    (2)腐蝕與防腐

    有補償全埋式膨脹節在熱網中的設置,通常有兩種形式,其一是將膨脹節設置在專門的窖井小室內,便于檢查和維修,其二是將膨脹節作為管道的一部分直埋于土壤中,不另設窖井,但此種膨脹節的波紋管外面有保護密封罩。無論何種形式,當他們設置在地下水位較高的沿海地區,因水中含有腐蝕性堿金屬,若隔水措施不良,窖井內會積水,使膨脹節浸泡在水中,或外保護罩密封不好,地下水會滲透進入保護罩和波紋管之間,都會使300系列奧氏體不銹鋼波紋管產生腐蝕破裂。防止方法是選用耐腐蝕性能好的材料,對于輸送溫度不大于150℃熱水管道用全埋式膨脹節可試用不含Cl-的涂料,涂在波紋管的外表面作防腐涂層,待有成功的經驗再推廣,取代上述價格昂貴的高級材料,降低投資成本。

    (3)合理的選型設計

    熱網管道的熱補償器采用波形膨脹節時,往往有幾種方案供選擇,需按具體情況作經濟和優化分析、對于長的直管段,軸向熱位移量很大,且壓力推力又較大時,若采用軸向型膨脹節,不僅數量多而且需設置龐大的固定支架,這樣一方面使投資增加,另一方面在寸土寸金的繁華大城市內布網往往是不現實的,應采用鉸鏈型或萬能型膨脹節,變軸向補償為橫向或角向補償,如某大城市熱網中一條蒸汽供熱管線,管徑DN300mm,總長約2.3km,設計壓力1.3MPa,設計溫度300℃,其中有一段基本為直管段,長約1.0km,總補償量約3600mm,按許用疲勞壽命[N]=500次計算,用單式通用型軸向膨脹節,需要97個,費用約30萬元;用外壓式膨脹節,每個能補償150mm,需要24個,費用約26.4萬元;現在直管的適當位置處于水平方向彎成彎管,用鉸鏈型膨脹節呈三鉸鏈式布置,共七組,21個鉸鏈型膨脹節,費用約8.4萬元,可見比軸向型膨脹節節約投資21.6萬元,比外壓式膨脹節節約18萬元,而且不需設許多牢固的固定支架,使投資費進一步降低,該管線自1987年投運至今一直良好。

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