章燕紅

補(bǔ)償器以其結(jié)構(gòu)緊湊、補(bǔ)償量大、流動(dòng)阻力小、零泄漏、節(jié)約空間等諸多優(yōu)點(diǎn)在熱網(wǎng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但它也有不易解決的缺點(diǎn)：例如軸向型波紋補(bǔ)償器對(duì)固定支架產(chǎn)生推力,造成固定支架推力大,在試壓過(guò)程中極易損壞;許多設(shè)計(jì)對(duì)補(bǔ)償器的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)不足,選材不當(dāng),施工人員對(duì)補(bǔ)償器的認(rèn)識(shí)還不夠全面,導(dǎo)致施工與運(yùn)行期間容易出現(xiàn)故障;尚未有正式國(guó)家產(chǎn)品驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),制造廠家偷工減料,補(bǔ)償器自身的制造質(zhì)量差,造成補(bǔ)償器失效。雙苑社區(qū)供熱系統(tǒng)改造項(xiàng)目全長(zhǎng)7 500 m,使用波紋管補(bǔ)償器56臺(tái);低溫?zé)岣脑祉?xiàng)目涉及全廠各個(gè)車間及生活區(qū),廠內(nèi)采取龍門架進(jìn)行自然熱補(bǔ)償,生活區(qū)段使用3臺(tái)填料函式補(bǔ)償器。

1 現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)償器失效事例分析

1.1 管線試壓對(duì)補(bǔ)償器的影響

管線試壓時(shí)出現(xiàn)的問題主要有三種類型：由于管系臨時(shí)支撐不當(dāng),或管系固定支架設(shè)置不合理,導(dǎo)致支架破壞,波紋管過(guò)量變形而失效;由于波紋管設(shè)計(jì)所考慮的壓力或位移安全富余度不夠,管線試壓時(shí)波紋管產(chǎn)生失穩(wěn)變形失效;補(bǔ)償器本身質(zhì)量差。雙苑社區(qū)供熱系統(tǒng)改造項(xiàng)目,在對(duì)雙苑社區(qū)西院區(qū)段管線進(jìn)行水壓試驗(yàn)時(shí)(有4臺(tái)補(bǔ)償器),未對(duì)補(bǔ)償器出廠的臨時(shí)約束裝置進(jìn)行加固(廠家現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)時(shí)未提出),在管線升壓至0.7 MPa時(shí)補(bǔ)償器約束裝置脫落,補(bǔ)償器伸長(zhǎng)140 mm,泄壓后還伸長(zhǎng)40 mm,但未發(fā)生泄漏。經(jīng)設(shè)計(jì)及廠家計(jì)算補(bǔ)償器仍可使用,但其使用壽命會(huì)受到影響,因此,對(duì)管道進(jìn)行水壓試驗(yàn)及清洗過(guò)程一定要對(duì)約束裝置進(jìn)行加固,正式投用前必須拆除,不可影響補(bǔ)償器自由伸縮;廠區(qū)西門段分段試壓,在選定分段點(diǎn)設(shè)臨時(shí)盲板,盲板作用力沒有作用在主固定支架上,而是作用在次固定支架上。按1.5倍試驗(yàn)壓力升壓時(shí)將固定支架拉壞,固定支架管墩被拔起,但補(bǔ)償器約束裝置已加固未受損,軸向型補(bǔ)償器管路分段打壓時(shí),分段點(diǎn)應(yīng)選擇可承受水壓試驗(yàn)壓力的主固定支架,無(wú)法做到這一點(diǎn)時(shí),應(yīng)對(duì)分段點(diǎn)承受盲板作用力的次固定支架進(jìn)行臨時(shí)加固,使其能夠承受盲板作用力。由于主次固定支架推力相差太大,臨時(shí)加固的辦法很難實(shí)施分段,因此打壓分段點(diǎn)的位置最好由業(yè)主方、設(shè)計(jì)方、施工單位共同確定,由設(shè)計(jì)單位負(fù)責(zé)技術(shù)交底,共同考慮水壓試驗(yàn)或吹掃方案,業(yè)主方根據(jù)設(shè)計(jì)單位意見組織實(shí)施。

1.2 設(shè)計(jì)選型及供貨質(zhì)量對(duì)補(bǔ)償器的影響

低溫?zé)崛ラ_元社區(qū)段管道共1 260 m,管溝部分約 600 m,按照設(shè)計(jì)文件管溝部分共設(shè)置3個(gè)填料函式補(bǔ)償器,規(guī)格型號(hào)為PN1.6 MPa,DN400,設(shè)計(jì)溫度65℃,設(shè)計(jì)壓力 0.3 MPa,兩補(bǔ)償器間距125 m?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理對(duì)到貨的補(bǔ)償器實(shí)體進(jìn)行了100%外觀檢測(cè),存在問題：1)法蘭端面、螺栓孔局部已經(jīng)生銹;2)補(bǔ)償器上沒有任何銘牌標(biāo)識(shí);3)無(wú)產(chǎn)品合格證,無(wú)相關(guān)試驗(yàn)報(bào)告。對(duì)于以上問題,監(jiān)理要求：安裝時(shí)對(duì)于生銹部分要進(jìn)行處理,補(bǔ)償器銘牌標(biāo)識(shí)及相關(guān)試驗(yàn)報(bào)告監(jiān)理多次索要未果,鑒于當(dāng)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)施工任務(wù)較重,工期要求比較緊,因此邊施工邊催補(bǔ)償器資料。補(bǔ)償器安裝時(shí)保證補(bǔ)償器與管道同心,經(jīng)驗(yàn)收合格后,對(duì)補(bǔ)償器的限位螺桿進(jìn)行調(diào)整,設(shè)計(jì)要求補(bǔ)償量為146 mm。在對(duì)管線進(jìn)行水壓試驗(yàn)及沖洗過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)三個(gè)補(bǔ)償器法蘭處局部漏水,對(duì)法蘭進(jìn)行了緊固處理后不再滲漏(冷態(tài)),投熱水試車后出現(xiàn)兩個(gè)補(bǔ)償器泄漏,熱態(tài)緊固無(wú)效。對(duì)發(fā)生泄露的兩個(gè)補(bǔ)償器進(jìn)行了解,發(fā)現(xiàn)：1)套筒密封采用的是楔形橡膠圈(耐熱溫度不明確);2)密封圈的楔支撐圈焊縫存在缺陷(未焊滿),廠家采用密封膏補(bǔ)其缺陷(材料性能無(wú)法確定)致使密封膏與楔形支撐環(huán)環(huán)脫離,密封不嚴(yán);3)密封圈已經(jīng)老化、破損,破損部分多集中在存在缺陷的地方;4)密封圈裝配不均,不同軸,部分密封圈被擠壓出來(lái)。分析泄漏主要原因?yàn)樵O(shè)計(jì)選型時(shí)未考慮該補(bǔ)償器的使用溫度,且實(shí)際回水溫度達(dá)到85℃,超過(guò)設(shè)計(jì)溫度;廠家偷工減料、密封圈與補(bǔ)償器安裝不同軸,密封圈的楔支撐圈焊縫未焊滿,存在質(zhì)量問題,因此控制補(bǔ)償器供貨質(zhì)量,選擇爭(zhēng)取的補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)及材料尤為重要。

2 補(bǔ)償器安裝控制要點(diǎn)

2.1 補(bǔ)償器的檢查驗(yàn)收

百分之百外觀檢查,檢查補(bǔ)償器的型號(hào)、規(guī)格、材質(zhì)、補(bǔ)償量及其配套支架等應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定,查出廠合格證及相關(guān)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

2.2 補(bǔ)償器的吊裝

補(bǔ)償器一般宜整體吊裝就位,吊裝過(guò)程應(yīng)滿足下列要求：在捆綁繩扣時(shí),應(yīng)準(zhǔn)確掌握補(bǔ)償器的重心,保持就位時(shí)有正確的方位。所有補(bǔ)償器在吊裝前應(yīng)有可靠的加固措施,對(duì)波形補(bǔ)償器嚴(yán)禁將捆綁繩直接系在波峰、波谷處或兩端的直管段上,而應(yīng)在加固支撐并用木板墊好后捆系在墊板上,鉛垂吊裝填料式補(bǔ)償器時(shí),不得在法蘭上捆系繩扣,并應(yīng)采取措施,防止外殼與插管之間發(fā)生位移或脫落。

2.3 補(bǔ)償器的支、吊架驗(yàn)收

管道支、吊架應(yīng)按設(shè)計(jì)要求安裝,并應(yīng)保證其材質(zhì)的正確。支、吊架的坐標(biāo)偏差不得超過(guò)10 mm,標(biāo)高不宜有正偏差,負(fù)偏差也不應(yīng)超過(guò)10 mm。支、吊架應(yīng)在管道安裝前施工完畢,并在管道安裝時(shí)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和校正。支、吊架與管道應(yīng)緊密接觸,不得有空隙,也不得使管子產(chǎn)生外力或位移。導(dǎo)向支架或滑動(dòng)支架的滑動(dòng)面應(yīng)潔凈、平整、無(wú)毛刺、焊瘤,不得有歪斜和卡澀現(xiàn)象。其安裝位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,從支撐面中心向熱位移反方向偏移,偏移量為管道熱位移值的一半。

在開始熱負(fù)荷運(yùn)行時(shí)應(yīng)及時(shí)對(duì)各支、吊架按下列要求逐個(gè)進(jìn)行檢查調(diào)整：活動(dòng)支架的位移方向、位移量及導(dǎo)向性能是否符合設(shè)計(jì)要求;管托有無(wú)脫落現(xiàn)象;固定支架是否牢固可靠;彈簧支、吊架的安裝高度和彈簧的工作高度是否符合設(shè)計(jì)要求;可調(diào)支、吊架的調(diào)整是否合適。

2.4 補(bǔ)償器現(xiàn)場(chǎng)安裝

按設(shè)計(jì)進(jìn)行預(yù)拉伸(或壓縮),沿圓周檢查,應(yīng)受力均勻,變形量一致,其偏差不應(yīng)超過(guò)預(yù)拉伸(或壓縮)量的5%。補(bǔ)償器內(nèi)套有焊縫的一端,在水管道上應(yīng)迎向介質(zhì)流向安裝;在鉛垂管道上應(yīng)置于上部。補(bǔ)償器應(yīng)與管道保持同軸性,不得傾斜或錯(cuò)位。嚴(yán)禁用補(bǔ)償器來(lái)調(diào)整管道安裝的偏差,以免影響補(bǔ)償器的正常功能。嚴(yán)禁使補(bǔ)償器受到電焊的電弧擦傷及其他機(jī)械損傷,也不得使焊渣飛濺到波殼上。安裝波形補(bǔ)償器時(shí),預(yù)拉伸(或壓縮)后應(yīng)設(shè)置臨時(shí)固定支撐,待管道正式固定后予以拆除;同時(shí)將限位裝置調(diào)整到規(guī)定的位置,確保有充分的補(bǔ)償能力。波形補(bǔ)償器的臨時(shí)支撐拆除后,只允許承受軸向力,不得橫向受力。

2.5 補(bǔ)償器的試壓與清洗

當(dāng)進(jìn)行管道分段試壓時(shí),應(yīng)按波紋管有效面積計(jì)算的內(nèi)壓推力,對(duì)分段末段管架予以加固。試壓等級(jí)應(yīng)與管道相同。試壓用水的氯離子含量不超過(guò)25 ppm。補(bǔ)償器的清洗可與管道一起進(jìn)行,水質(zhì)不低于試壓要求,并應(yīng)采取措施防止污物進(jìn)入波紋管。

2.6 補(bǔ)償器的防腐與保溫

地溝或井室應(yīng)防止雨水進(jìn)入,波紋管補(bǔ)償器附件(拉桿、拉板、螺栓等)須作防腐處理,防腐方面應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。補(bǔ)償器應(yīng)保溫,保溫材料應(yīng)不含氯離子,保溫層應(yīng)不影響波紋管自由活動(dòng)。

3 結(jié)語(yǔ)

補(bǔ)償器作為熱網(wǎng)管道的關(guān)鍵組件,在熱網(wǎng)中的使用量也越來(lái)越大,但是補(bǔ)償器在我國(guó)應(yīng)用時(shí)間仍較短,設(shè)計(jì)及施工單位對(duì)補(bǔ)償器的認(rèn)識(shí)較淺,應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)不足,只是簡(jiǎn)單套用樣本,不能有效地保證補(bǔ)償器的使用效果。通過(guò)正確選擇補(bǔ)償器材料及補(bǔ)償結(jié)構(gòu),規(guī)范廠家生產(chǎn)質(zhì)量,嚴(yán)格控制施工質(zhì)量,能有效地提高補(bǔ)償器的使用效果及壽命。建議廣大供熱設(shè)計(jì)、制造、施工人員應(yīng)加強(qiáng)調(diào)查研究,互相交流學(xué)習(xí),總結(jié)經(jīng)驗(yàn),吸取教訓(xùn),加強(qiáng)協(xié)作,掌握原則,正確運(yùn)用,做到管網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、合理,杜絕安全事故發(fā)生。

[1] CJT 3016-93,城市供熱管道用波紋管補(bǔ)償器[S].

[2] SHT 3517-2001,石油化工鋼制管道工程施工工藝標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3] CJJ 28-2004,城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].