雙保險直埋波紋管補償器設計及應用

摘 要：波紋管補償器的生產制造在國內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件構成。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的角向、軸向和側向等位移，降低管道變形，使管道壽命得到提高。

1 總體設計方案

因為供熱管網補償器直埋過程中具有多種困難及問題，在設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的同軸度不好，導向不合理并且伸縮結構的密封也不好。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，實現雙保險補償器的研發(fā)。直埋式補償管實施標準化及工業(yè)化的生產，從而使不同生產步驟、部件及中間件在生產制造過程中具有有效控制及監(jiān)督。在產品到達施工現場之后，要在溝槽中和預制保溫管實現鋼管焊接及保溫接頭。將補償器井室取消，降低固定墩，使施工設計及工序簡化，從而使工程造價得到降低，實現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)、兩側檔環(huán)、橡膠密封圈等構成，在工作過程中根據波紋管壓縮吸收管道熱脹冷縮的收縮量。右側與外套焊接的密封檔環(huán)設置YX、O道橡膠圈與右接管之間產生二次密封。右側接管工作表面采用采用特種硬質鍍層。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。密封結構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雜，為系統(tǒng)補償設計帶來了一定的苦難，設計人員要根據系統(tǒng)實際情況實現合理設計，將復雜管系劃分成為典型的管段，之后選擇合適補償器實現配管設計。由于直埋管線的特殊性，不但要考慮地形，地質，溫度，溫差，下沉等多種情況，還要根據管線介質選擇波紋管的材質。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氯離子的腐蝕情況及介質溫度選擇優(yōu)質的不銹鋼，補償量要有一定的裕量，并且要考慮到管線的下沉，補償器內設有導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計完全考慮并實現了長壽命安全運行。雙保險補償器采用外側設有套管的波紋管，外套管前端與接管通過外套端板固定焊接，外套管的端板與導向密封套焊接，伸縮接管外壁與導向密封套滑動配合連接，芯管采用鍍硬鉻工藝，并設有防脫拉結構。雙保險直埋波紋管補償器實現了液壓油缸與推拉桿的巧妙結合，結構新穎，制造工藝也非常便利，使波紋管補償器的產品性能更高，質量更好。雙保險直埋波紋補償器實現伸縮結構為多重密封結構，密封性好，避免了腐蝕的影響，實現了軸向補償的同軸度好，導向合理。

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，因為波紋補償器結構各不相同，并且也具有不同的功能，對于關系作用方式不同，在設計和使用要求方面具有一定的區(qū)別。所以，就要對關系在不同荷載、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，掌握各個廠家產品類型、使用說明書和規(guī)格型號，實現精準選型及合理使用，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，出現大量補償器失效問題，要重視使用環(huán)境不當導致的補償器失效[4]。

4 結束語

雙保險直埋波紋管補償器為全新的技術，制造廠要對工藝制度進行嚴格控制，選擇合適材料，使用先進加工方法，對產品質量進行保證。工程設計人員要對管系進行優(yōu)化，選擇合適波紋管，實現合理配管，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計[C].熱電聯(lián)產節(jié)能降耗新技術研討會，2014.

[2]楊瑞.直埋內壓波紋管補償器保溫方案設計[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，技術員，研究方向：直埋補償器設計與研究。