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.dzzwjy.com 發(fā)布時間：2020-06-10 瀏覽次數(shù)：73

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(jìn)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(yán)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(jìn)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(yán)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(dāng)，使管路產(chǎn)生負(fù)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(dāng)?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(jìn)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(jìn)行經(jīng)濟(jì)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(biāo)準(zhǔn)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(jì)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(biāo)的物質(zhì)接觸的可能性，按設(shè)計疲勞壽命200～300次的標(biāo)準(zhǔn)是不夠的，在文中列舉的某城市20世紀(jì)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(jì)因素，建議敷設(shè)在地下有超標(biāo)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(hù)層并實現(xiàn)整體化。這樣，當(dāng)管道受冷熱作用時，工作管是在補償器的補償狀態(tài)下進(jìn)行工作，在軸向變化較大的部位反復(fù)地進(jìn)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(biāo)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。