直埋型波紋管補償器在應用中常遇到的問(wèn)題與分析

文章來(lái)源：http://www.csqw007.com 發(fā)布時(shí)間：2020-06-10 瀏覽次數：49

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

針對以上問(wèn)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。超過(guò)90％的事故是由直接埋入式波紋補償器的工作環(huán)境過(guò)度腐蝕引起的。金屬波紋管容易受到應力腐蝕損壞，并且由于其他原因（例如工作狀態(tài)的不穩定性）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定性和故障也很復雜。不穩定和故障現象是由波紋管的不規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(huì )被撕裂，周?chē)暮缚p可能會(huì )破裂。產(chǎn)生的原因大致可分為：施工時(shí)填入管基的土（沙）不符合施工規范的要求，壓實(shí)度不足或未按施工要求進(jìn)行填土。規格，導致管道下沉并導致補償器工作。它不能在同心軸上工作；管道，橋墩施工后，大雨或其他原因導致回填工作完成后，管道（碼頭）上部積水嚴重，導致滴水不均；管道安裝不符合設計圖紙的尺寸要求。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計和加工不符合設計要求；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(guò)程中會(huì )產(chǎn)生橫向位移。通常，直接埋入式波紋補償器的不穩定性狀態(tài)在管道系統安裝后的管道強度測試中已經(jīng)表現出來(lái)并得到了適當的處理。

華北某城市的集中供熱項目已投入運營(yíng)三個(gè)月。發(fā)現在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(gè)月后，并且對整個(gè)網(wǎng)絡(luò )中的470多個(gè)波紋補償器進(jìn)行了調查。有12個(gè)破裂，8個(gè)不同程度的點(diǎn)蝕和3個(gè)不穩定的變形。已損壞的直接埋入式波紋補償器已經(jīng)過(guò)測試。金相分析結果是應力腐蝕。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(shí)的注意事項選擇波紋補償器時(shí)，必須掌握疲勞壽命，波紋補償器的總應力和單波位移之間的關(guān)系。根據這種定量關(guān)系確定是合理的。波紋補償器的設計疲勞壽命。為了控制波紋補償器的工作應力，有必要在設計中進(jìn)行經(jīng)濟比較，以盡可能減小波紋補償器的工作應力，不可單純地為追求補償量來(lái)降低設計疲勞壽命，而不注重應力的急劇變化。

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(shū)中，把熱網(wǎng)常用波紋補償器(包括直埋)的設計疲勞壽命確定為200～300次，僅從供熱管網(wǎng)運行系統所規定的設計使用時(shí)間壽命看(30年)，似乎比較經(jīng)濟合理，但從文中所討論問(wèn)題中可以看出，在供熱管網(wǎng)系統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(shuō)明問(wèn)題。從表1可以看出，它們之間的對應關(guān)系。過(guò)低的疲勞壽命會(huì )導致波紋補償器穩定性及耐腐蝕性能下降?？紤]經(jīng)濟因素，建議敷設在地下有超標腐蝕介質(zhì)的供熱管道中設置波紋補償器的設計疲勞壽命應為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力腐蝕破壞。要做到從根本解決波紋補償器的腐蝕破壞問(wèn)題，必須切斷腐蝕源。目前，國內80％左右的直埋敷設供熱管道工程中，波紋補償器與管道焊接完后直接施工保溫層、保護層并實(shí)現整體化。這樣，當管道受冷熱作用時(shí)，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，創(chuàng )造接觸波紋補償器的腐蝕機會(huì )。目前，利用井室設置波紋補償器很難解決漏水的問(wèn)題，在冬季井內有水時(shí)，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(huì )損壞，也是造成波紋補償器腐蝕破壞的主要原因。