直埋型波紋管補償器在應(yīng)用中常遇到的問題與分析

文章來源：http://www.cnsmq.com.cn 發(fā)布時間：2020-06-10 瀏覽次數(shù)：71

在實際應(yīng)用過程中，金屬直埋式波紋補償器常遇到的問題有：直埋式波紋補償器的質(zhì)量問題；直接埋入式波紋補償器的選擇問題；直埋式波紋補償器的工作環(huán)境問題；直埋式波紋補償器的材料問題；設(shè)計疲勞壽命問題；直埋式波紋補償器的安裝問題。

針對以上問題，對在我國運行多年的地下供熱管道波紋補償器造成的損壞事故進行了初步總結(jié)。超過90％的事故是由直接埋入式波紋補償器的工作環(huán)境過度腐蝕引起的。金屬波紋管容易受到應(yīng)力腐蝕損壞，并且由于其他原因（例如工作狀態(tài)的不穩(wěn)定性）而引起的波紋管損壞的比例小于10％。直接埋入式波紋補償器的不穩(wěn)定性和故障也很復(fù)雜。不穩(wěn)定和故障現(xiàn)象是由波紋管的不規(guī)則彈塑性或塑性變形引起的。在嚴重的情況下，波紋管可能會被撕裂，周圍的焊縫可能會破裂。產(chǎn)生的原因大致可分為：施工時填入管基的土（沙）不符合施工規(guī)范的要求，壓實度不足或未按施工要求進行填土。規(guī)格，導(dǎo)致管道下沉并導(dǎo)致補償器工作。它不能在同心軸上工作；管道，橋墩施工后，大雨或其他原因?qū)е禄靥罟ぷ魍瓿珊螅艿溃ùa頭）上部積水嚴重，導(dǎo)致滴水不均；管道安裝不符合設(shè)計圖紙的尺寸要求。安裝后，直接埋入的波紋狀補償器不在同心軸上。直埋式波紋補償器的設(shè)計和加工不符合設(shè)計要求；管網(wǎng)高度差大，加壓沖洗后排水操作不當，使管路產(chǎn)生負壓。不合理的是，管道在運行過程中會產(chǎn)生橫向位移。通常，直接埋入式波紋補償器的不穩(wěn)定性狀態(tài)在管道系統(tǒng)安裝后的管道強度測試中已經(jīng)表現(xiàn)出來并得到了適當?shù)奶幚怼?/p>

華北某城市的集中供熱項目已投入運營三個月。發(fā)現(xiàn)在DN900mm的管道中，補償器小室波紋管的泄漏發(fā)生在漏水發(fā)生2個月后，并且對整個網(wǎng)絡(luò)中的470多個波紋補償器進行了調(diào)查。有12個破裂，8個不同程度的點蝕和3個不穩(wěn)定的變形。已損壞的直接埋入式波紋補償器已經(jīng)過測試。金相分析結(jié)果是應(yīng)力腐蝕。用離子光譜儀分析裂紋的腐蝕。中等成分主要是氯和硫。

選擇波紋補償器時的注意事項選擇波紋補償器時，必須掌握疲勞壽命，波紋補償器的總應(yīng)力和單波位移之間的關(guān)系。根據(jù)這種定量關(guān)系確定是合理的。波紋補償器的設(shè)計疲勞壽命。為了控制波紋補償器的工作應(yīng)力，有必要在設(shè)計中進行經(jīng)濟比較，以盡可能減小波紋補償器的工作應(yīng)力，不可單純地為追求補償量來降低設(shè)計疲勞壽命，而不注重應(yīng)力的急劇變化。

在《城市供熱管道用波紋補償器》標準中明確城市供熱管道用波紋補償器的使用疲勞壽命為200次。在2000年后出版的一些工具書中，把熱網(wǎng)常用波紋補償器(包括直埋)的設(shè)計疲勞壽命確定為200～300次，僅從供熱管網(wǎng)運行系統(tǒng)所規(guī)定的設(shè)計使用時間壽命看(30年)，似乎比較經(jīng)濟合理，但從文中所討論問題中可以看出，在供熱管網(wǎng)系統(tǒng)中所選用的波紋補償器只要存在與cl一含量超標的物質(zhì)接觸的可能性，按設(shè)計疲勞壽命200～300次的標準是不夠的，在文中列舉的某城市20世紀8O年代建設(shè)管網(wǎng)中所采用的波紋補償器疲勞壽命均不低于1000次，2O多年后仍正常運行，足可以說明問題。從表1可以看出，它們之間的對應(yīng)關(guān)系。過低的疲勞壽命會導(dǎo)致波紋補償器穩(wěn)定性及耐腐蝕性能下降。考慮經(jīng)濟因素，建議敷設(shè)在地下有超標腐蝕介質(zhì)的供熱管道中設(shè)置波紋補償器的設(shè)計疲勞壽命應(yīng)為1000～2000次。材質(zhì)采用316L．

絕大部分直埋波紋補償器的破壞原因主要是應(yīng)力腐蝕破壞。要做到從根本解決波紋補償器的腐蝕破壞問題，必須切斷腐蝕源。目前，國內(nèi)80％左右的直埋敷設(shè)供熱管道工程中，波紋補償器與管道焊接完后直接施工保溫層、保護層并實現(xiàn)整體化。這樣，當管道受冷熱作用時，工作管是在補償器的補償狀態(tài)下進行工作，在軸向變化較大的部位反復(fù)地進行熱壓冷拉，肯定要產(chǎn)生橫向破壞，這樣就給有腐蝕介質(zhì)存在的地區(qū)，創(chuàng)造接觸波紋補償器的腐蝕機會。目前，利用井室設(shè)置波紋補償器很難解決漏水的問題，在冬季井內(nèi)有水時，就形成了儲水加熱池，除熱損失外還要冒汽，如果水中有超標腐蝕介質(zhì)，波紋補償器很快就會損壞，也是造成波紋補償器腐蝕破壞的主要原因。