雙保險直埋波紋管補償器設(shè)計及應(yīng)用

摘 要：波紋管補償器的生產(chǎn)制造在國內(nèi)是八十年代后興起的行業(yè)，波紋管補償器目前被廣泛使用，本文對雙保險直埋波紋管補償器進行設(shè)計。通過加強自身防腐、防水密封等，提高雙保險直埋波紋管補償器使用效率，其在工程中具有良好的使用效果。

關(guān)鍵詞：雙保險;直埋;波紋管補償器

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.044

波紋管補償器也稱之為膨脹節(jié)、伸縮節(jié)，其在管道運行使用過程中能夠為管道安全運行提供保障。波紋管補償器屬于具備橫向波紋、薄壁及撓性的器件，其主要是通過金屬波紋管和構(gòu)件構(gòu)成。通過自身彈性伸縮功能，補償管道因為機械變形、熱變形及機械振動出現(xiàn)的角向、軸向和側(cè)向等位移，降低管道變形，使管道壽命得到提高。

1 總體設(shè)計方案

因為供熱管網(wǎng)補償器直埋過程中具有多種困難及問題，在設(shè)計過程中要基于工程過程中大使用量及簡單直埋補償器。傳統(tǒng)的波紋管補償器軸向補償?shù)耐S度不好，導(dǎo)向不合理并且伸縮結(jié)構(gòu)的密封也不好。將不銹鋼波紋管作為吸收工作鋼管熱膨脹元件，使用多技術(shù)方式，分步化解及避免不銹鋼波紋管容易受到水中氯離子腐蝕問題。抑制補償器在運行過程中的受力情況，實現(xiàn)雙保險補償器的研發(fā)。直埋式補償管實施標(biāo)準(zhǔn)化及工業(yè)化的生產(chǎn)，從而使不同生產(chǎn)步驟、部件及中間件在生產(chǎn)制造過程中具有有效控制及監(jiān)督。在產(chǎn)品到達施工現(xiàn)場之后，要在溝槽中和預(yù)制保溫管實現(xiàn)鋼管焊接及保溫接頭。將補償器井室取消，降低固定墩，使施工設(shè)計及工序簡化，從而使工程造價得到降低，實現(xiàn)補償器在使用期限中免檢修及維護[1]。

2 雙保險直埋管補償器的設(shè)計

雙保險補償器主要包括波紋管、外套管、接管、密封檔環(huán)、兩側(cè)檔環(huán)、橡膠密封圈等構(gòu)成，在工作過程中根據(jù)波紋管壓縮吸收管道熱脹冷縮的收縮量。右側(cè)與外套焊接的密封檔環(huán)設(shè)置YX、O道橡膠圈與右接管之間產(chǎn)生二次密封。右側(cè)接管工作表面采用采用特種硬質(zhì)鍍層。防止地下水進入補償器外套對波紋管進行腐蝕，而且，波紋管經(jīng)過長時間運行后，如有泄露，密封環(huán)與右接管形成的二次密封將會保證補償器整體滴水不漏。密封結(jié)構(gòu)使用可靠多道擠壓彈性自緊式密封，補償器自身具備防拉托、抗壓及抗扭矩的優(yōu)勢，保證沒有泄露，并且二十年免維修。密封材料使用氟橡膠，材料具有耐腐蝕、耐磨、抗撕裂、耐熱、抗老化等特點，適用的溫度為-40℃-200℃，短時間的工作溫度為280℃，具有良好密封穩(wěn)定性[2]。圖1為雙保險直埋波紋補償器。

在實際中，管路系統(tǒng)走向及支撐體系都較為復(fù)雜，為系統(tǒng)補償設(shè)計帶來了一定的苦難，設(shè)計人員要根據(jù)系統(tǒng)實際情況實現(xiàn)合理設(shè)計，將復(fù)雜管系劃分成為典型的管段，之后選擇合適補償器實現(xiàn)配管設(shè)計。由于直埋管線的特殊性，不但要考慮地形，地質(zhì)，溫度，溫差，下沉等多種情況，還要根據(jù)管線介質(zhì)選擇波紋管的材質(zhì)。因補償器，閥門、彎頭都屬于直埋管線中的薄弱環(huán)節(jié)，一但發(fā)生泄漏，施工量巨大，影響范圍廣。所以在直埋管線補償器的選型上首先根據(jù)氯離子的腐蝕情況及介質(zhì)溫度選擇優(yōu)質(zhì)的不銹鋼，補償量要有一定的裕量，并且要考慮到管線的下沉，補償器內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向支架以保證其同軸度，加大直埋波紋補償器的使用壽命[3]。

通過上述分析，雙保險直埋波紋補償器設(shè)計完全考慮并實現(xiàn)了長壽命安全運行。雙保險補償器采用外側(cè)設(shè)有套管的波紋管，外套管前端與接管通過外套端板固定焊接，外套管的端板與導(dǎo)向密封套焊接，伸縮接管外壁與導(dǎo)向密封套滑動配合連接，芯管采用鍍硬鉻工藝，并設(shè)有防脫拉結(jié)構(gòu)。雙保險直埋波紋管補償器實現(xiàn)了液壓油缸與推拉桿的巧妙結(jié)合，結(jié)構(gòu)新穎，制造工藝也非常便利，使波紋管補償器的產(chǎn)品性能更高，質(zhì)量更好。雙保險直埋波紋補償器實現(xiàn)伸縮結(jié)構(gòu)為多重密封結(jié)構(gòu)，密封性好，避免了腐蝕的影響，實現(xiàn)了軸向補償?shù)耐S度好，導(dǎo)向合理。

3 波紋管補償器的使用

正確使用波紋補償器，將其補償作用充分的發(fā)揮出來，要注意以下方面：其一，因為波紋補償器結(jié)構(gòu)各不相同，并且也具有不同的功能，對于關(guān)系作用方式不同，在設(shè)計和使用要求方面具有一定的區(qū)別。所以，就要對關(guān)系在不同荷載、條件中的位移及需要補償器類型進行分析，以此實現(xiàn)正確使用，保證補償器可靠安全的運行;其二，掌握各個廠家產(chǎn)品類型、使用說明書和規(guī)格型號，實現(xiàn)精準(zhǔn)選型及合理使用，將補償器效能充分的發(fā)揮出來。其三，熟練掌握波紋補償器性能及安全需求之前，避免使用自由型波紋補償器。在波紋補償器使用不斷增加的過程中，出現(xiàn)大量補償器失效問題，要重視使用環(huán)境不當(dāng)導(dǎo)致的補償器失效[4]。

4 結(jié)束語

雙保險直埋波紋管補償器為全新的技術(shù)，制造廠要對工藝制度進行嚴(yán)格控制，選擇合適材料，使用先進加工方法，對產(chǎn)品質(zhì)量進行保證。工程設(shè)計人員要對管系進行優(yōu)化，選擇合適波紋管，實現(xiàn)合理配管，保證安裝正確。

參考文獻：

[1]王友剛，劉守軍.一種無支墩直埋式波紋補償器的設(shè)計[C].熱電聯(lián)產(chǎn)節(jié)能降耗新技術(shù)研討會，2014.

[2]楊瑞.直埋內(nèi)壓波紋管補償器保溫方案設(shè)計[J].電力系統(tǒng)裝備， 2013（08）.

[3]李海波，萬榮興，方勇.金屬波紋管補償器在高壓組合電器中的應(yīng)用與故障分析[J].高壓電器，2014（11）：145-150.

[4]張海寧，張潮海，馬玉生等.供熱管道直埋式波紋管補償器的研發(fā)與應(yīng)用[J].煤氣與熱力，2012，32（01）：16-19.

作者簡介：吳波（1983-），女，滿族，遼寧錦州人，本科，技術(shù)員，研究方向：直埋補償器設(shè)計與研究。