茆云飛

（無錫能達熱電有限公司，江蘇 無錫 214000）

隨著國家節(jié)能減排、熱電聯(lián)產(chǎn)方針的大力推廣，關停了許多能耗大、效率低、環(huán)保差的小鍋爐小熱電。全國各大中城市的300MW機組通過對機組的供熱改造，實現(xiàn)了對城鎮(zhèn)集中供熱，對電廠減少了冷源熱損失，提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益，使300MW機組的電廠走出了困境。

隨著城鎮(zhèn)集中供熱的蓬勃發(fā)展，首先遇到的是蒸汽管道敷設方式的難題，城市市政和工業(yè)區(qū)的管委會，從城市規(guī)劃、市容、環(huán)保出發(fā)，對過企業(yè)大門的蒸汽管道不允許架空跨越，要求入地穿過，有的甚至要求全線地埋。地下敷設的蒸汽管道按過去傳統(tǒng)的做法采用地溝敷設是失敗的，一是城市道路下管道密集、縱橫交錯，地溝尺寸龐大，無法解決與其他管道的交叉；二是無法解決地溝的排水問題，管道泡水，保溫失效，熱損失大。

為了解決蒸汽管道地下敷設的難題，蒸汽直埋管道產(chǎn)品技術的出現(xiàn)，解決了城鎮(zhèn)蒸汽管道地下敷設的問題。蒸汽直埋技術的核心問題仍是管道熱補償問題，采用自然補償或門型補償，由于城市道路地下管網(wǎng)縱橫密集難以實施。如采用旋轉(zhuǎn)補償器在地下布置占用較大地下空間，在地上布置，旋轉(zhuǎn)補償器布置在地上，城鎮(zhèn)規(guī)劃市容監(jiān)察不允許；而波紋管補償器克服了以上兩種補償方式的缺點，目前已成為蒸汽直埋管道熱補償既先進又可靠的主要熱補償形式。根據(jù)國家城市熱網(wǎng)設計、施工等規(guī)范，波紋管補償器廠家對波紋管補償器的布置要求，波紋管補償器布置可以參考以下布置原則：

1波紋管補償器的一端，應緊靠固定點布置，

2在固定點前后，波紋管補償器應對稱布置以減小對固定點推力，

3波紋管補償器另一端應設導向架，一導L1≤4DN，二導L2≤14DN，其它導向L3(架空管道支架跨距L3控制在管道跨距的允許范圍內(nèi)，地埋管道L3控制在12m以內(nèi))，設置導向支架和一、二導距離的嚴格控制，其主要目的是防止管道彎曲和徑向偏移造成波紋管補償器軸向失穩(wěn)，波紋管補償器具體布置情況，詳見圖1。

兩個固定點之間為一直線，在距離補償器12m內(nèi)不應有轉(zhuǎn)角或變坡，以免產(chǎn)生對波紋管補償器的側向力，由于波紋管補償器管壁較薄，抗扭矩能力差，極易失穩(wěn)，造成對波紋管補償器的破壞，影響蒸汽管道的安全經(jīng)濟運行。

4兩固定點之間間距L，可根據(jù)波紋管補償器的補償量、蒸汽溫度確定，但不得超過波紋管補償器允許的最大補償量，并留有一定裕量，設計選用時管道最大補償量僅為波紋管補償器補償量的80%左右，以確保波紋管補償器使用壽命和安全運行。

根據(jù)多年運行經(jīng)驗，對波紋管補償器的布置設計總結了5個黃金原則：

4.1 任何兩個相鄰的固定支座間只設一個波紋管補償器。

4.2 各類固定支座應有足夠的強度和剛度。

4.3 安裝時不允許以波紋管補償器的變形來強行調(diào)整管道安裝偏差。

4.4 任何兩個相鄰的固定點管徑應相同，并成一條直線，合理布置補償器的一導、二導、三導間距，

4.5 安裝過程中介質(zhì)流向應符合廠家要求，正確進行預拉伸，以減少波紋管補償器對固定支座的彈性推力，預拉伸量一般為熱補償量的50%，出廠前由補償器廠家預拉伸好。

圖1

當然波紋管補償器和其他形式的補償器相比，波紋管變形的彈性力和內(nèi)壓造成的盲板推力是很大的，通過計算一個DN200重載固定點熱態(tài)的推力約13噸，冷態(tài)水壓試驗綜合軸向推力達16噸，若為架空布置的固定墩，其基礎尺寸大3m×2.5m×0.8m；然而波紋管補償器用在蒸汽直埋管道上，雖然固定點承受的推力也有16噸，但是它有專有內(nèi)固定支架產(chǎn)品，外護套管的強度和剛度都很大，又直埋在0.8m深度以下，土壤本身對鋼套管產(chǎn)生一定壓力，土壤本身就成為直埋蒸汽管道的龐大的天壤基礎。波紋管補償器在直埋蒸汽管道中布置原則與架空管道相同，也要遵循五個黃金原則，在一定程度上比架空布置要更嚴格。

隨著國家節(jié)能減排方針長期不斷加大力度推行，城鎮(zhèn)熱網(wǎng)蒸汽直埋敷設將成為城鎮(zhèn)熱網(wǎng)主要敷設形式，而波紋管補償器又將成為城鎮(zhèn)直埋熱網(wǎng)主要熱補償形式。因此波紋管補償器的正確布置已成為確保城鎮(zhèn)熱網(wǎng)設計質(zhì)量和安全運行的關鍵。

[1]CJJ/T81-98，城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術規(guī)程[S]

[2]CJJ34-2010，城市熱力網(wǎng)設計規(guī)范

[3]CJJ/T200，城鎮(zhèn)供熱直埋蒸汽管道技術規(guī)程