[摘要]本文首先針對熱網(wǎng)中波紋管補償器損壞的類型原因進行逐一的論述,并在此基礎(chǔ)上,建設(shè)性的提出了對應(yīng)的改進措施。
[關(guān)鍵詞]波紋管補償器;損壞類型;改進措施
波紋補償器擁有結(jié)構(gòu)緊湊、流動阻力較小、補償量高、無泄漏、維護量低等很多優(yōu)勢,在最近幾年當中,波紋補償器常被用作熱網(wǎng)管道當中一個重要的附件,在我國得到了廣泛的運用,我公司的熱網(wǎng)工程中也大量使用了波紋管補償器,但是隨著熱網(wǎng)使用年限的不斷增加,波紋補償器在時常會出現(xiàn)失靈、管件損害等供熱中斷事故,目前有很多供熱單位對波紋管補償器的性能產(chǎn)生的了懷疑。我公司也曾多次出現(xiàn)該類事故,因此有必要對波紋管補償器破壞及失效問題進行分析和研究。
1、波紋管補償器損壞類型分析
1.1疲勞腐蝕
在上世紀八十年代,中國絕大多數(shù)熱網(wǎng)是使用套筒補償器,伴隨著改革開放的不斷深入,城市建設(shè)速度的不斷提升,在我國熱網(wǎng)當中,開始嘗試采用不銹鋼材料的波紋管補償器,并以此替代了套筒補償器在中國熱網(wǎng)當中的地位。盡管波紋管補償器在使用的過程中具有上文所闡述的一系列優(yōu)勢,但是其缺點也在使用過程當中逐漸被暴露了出來,如不銹鋼的抗腐蝕能力極差、波紋管補償器的安裝精度要求過高、一旦發(fā)生泄漏現(xiàn)象無法開展修補等。這些十分明顯的缺點給熱網(wǎng)的正常運轉(zhuǎn)帶來了隱患。
對波紋管補償器使用壽命造成影響的原因是多樣化的,但最為常見的原因就是腐蝕損壞和失穩(wěn)損壞。在城市熱網(wǎng)當中所采用的波紋管補償器,允許形變次數(shù)通常在500-1000次之間。其安全系數(shù)為15,實際允許使用壽命應(yīng)超過400次以上,一個正常運轉(zhuǎn)的熱網(wǎng),若每年開啟20次左右,那么波紋管補償器的使用壽命,至少會在20年以上。
但是數(shù)據(jù)研究顯示,在部分城市熱網(wǎng)當中,波紋管補償器在使用5-6年之后,即出現(xiàn)失靈、腐蝕泄漏等問題,導(dǎo)致供熱單位不得不對其進行更換。部分城市使用波紋管補償器,因為地下水水位相對較高,埋地管外套管腐蝕損壞。導(dǎo)致波紋管補償器常年在水中進行運轉(zhuǎn)。在這種惡劣的環(huán)境下,波紋管補償器僅工作5-6年便出現(xiàn)問題也就不奇怪了。此外有些北方城市在冬天道路結(jié)冰之后,有關(guān)人員噴灑融雪劑等鹽類物質(zhì),這些物質(zhì)在滲入地下,接觸到波紋管之后,會讓波紋管表面發(fā)生腐蝕現(xiàn)象,同樣也會導(dǎo)致波紋管補償器達不到預(yù)期的使用壽命。
波紋管補償器遭到腐蝕損害的主要原因是工作環(huán)境惡劣。因為波紋管補償器是多層復(fù)合板構(gòu)成的,這種損害會呈現(xiàn)逐層遞進式。并且波紋管在運轉(zhuǎn)過程中所呈現(xiàn)的膨脹狀態(tài)還會讓腐蝕速度提升,在腐蝕達到一定程度之后,波紋管補償器便會出現(xiàn)破損現(xiàn)象,導(dǎo)致該部件的失靈。
1.2設(shè)計布置
伴隨著中國城市的快速發(fā)展,在近幾年當中熱網(wǎng)的鋪設(shè)方法已經(jīng)由原來的地溝鋪設(shè)轉(zhuǎn)變成為了直埋鋪設(shè)。直埋鋪設(shè)在設(shè)計形式上又被分成無補償鋪設(shè)和有補償鋪設(shè)。其中,有補償鋪設(shè)的設(shè)計理念仍舊是原有地溝鋪設(shè)當中的彈性運算原理。除了將地溝取消之外,固定支架、補償器、檢查井的數(shù)量,并沒有得到降低;而無補償鋪設(shè)的設(shè)計理論是使用安定性分析理論,最大程度讓管件和管材應(yīng)力水平得以發(fā)揮,憑借科學(xué)的運算,在保障管道安全的原則下,最大程度降低固定支架和補償器數(shù)量。
在熱網(wǎng)工程設(shè)計中必須要關(guān)注直埋鋪設(shè)和地溝鋪設(shè)在選擇波紋管補償器時的不同,因為管道的摩擦方式存在差異。其受力形式、形變方式、形變程度、固定地點等都有著不同的運算方式,如果沒有開展正確的運算,波紋管補償器便會在使用過程中產(chǎn)生嚴重的形變,導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障或者失靈。例如:在某熱網(wǎng)當中,針對波紋管補償器的駐點位置運算,在設(shè)計過程中工作人員考慮到補償器與駐點之間的距離核對、補償器的安裝形式與駐點之間的關(guān)系、摩擦力的方向等都有可能導(dǎo)致波紋管補償器在使用過程中出現(xiàn)失靈現(xiàn)象。
1.3安裝施工
正確進行波紋管補償器的安裝,是保障熱網(wǎng)安全正常運行以及提升熱網(wǎng)運行壽命的重要前提。在某些熱網(wǎng)工程當中,施工單位在安裝軸向補償器時,遇見了管線相互交叉的情況,他們擅自把管線進行切斷之后和補償器進行連接,導(dǎo)致補償器無法軸向開展補償。在管網(wǎng)運行過程當中,橫向形變量過大導(dǎo)致波紋管補償器出現(xiàn)受力不均勻的情況由此產(chǎn)生應(yīng)力疲勞。還有的施工單位,擅自將波紋管補償器的安裝位置進行改變或者把軸向補償器當作橫向補償器進行使用,這些問題,都有可能對波紋管補償器造成極大的傷害。
因為熱網(wǎng)工程施工過程當中,經(jīng)常遇到困難,施工現(xiàn)場的真實狀況和原有設(shè)計之間存在有很大的差異,所以施工單位不得不針對熱網(wǎng)設(shè)計開展大幅度的更改。線路的變動、垂直方向變坡等狀況會對補償器線路會產(chǎn)生極大的影響,但是很多施工單位并沒有進行高度的重視。一些固定支架在管道走向發(fā)生變化之后,原本并不承擔壓力推力轉(zhuǎn)變成承擔壓力或推力并且會產(chǎn)生很大的彎矩,一旦沒有針對這些設(shè)計方面的問題進行處理,便很容易使得固定支架產(chǎn)生損毀,致使安全事故的發(fā)生。如表1所示該表即為在綜合上文內(nèi)容之后所總結(jié)出的波紋管補償器損壞類型:
2、相關(guān)意見和建議
針對以上情況,目前我公司考慮優(yōu)化設(shè)計方案,采用旋轉(zhuǎn)補償器,盡量不在埋地管道中布置補償器,考慮在不影響周邊環(huán)境的情況下,每隔一段距離,在兩個固定支架之間,選擇合適位置,將供熱管道引出地面,在地面以上安裝旋轉(zhuǎn)補償器,如下圖:
此外,熱網(wǎng)單位還需要增強對設(shè)備的檢查力度,并對檢查標準進行明確。只有做到以上兩點,在熱網(wǎng)當中補償器的損壞概率便能夠大幅度降低,在保證供熱安全穩(wěn)定的同時,給供熱單位帶來更加豐厚的經(jīng)濟效益。
結(jié)語:
在熱網(wǎng)當中,針對補償器的選擇應(yīng)具有科學(xué)性和合理性,供熱單位需要根據(jù)實際情況采用對應(yīng)措施進行處理,使得設(shè)備在更好的環(huán)境條件下進行運轉(zhuǎn),有效提升補償器的使用壽命。另外,供熱單位還需要定期指派專業(yè)人員對補償器開展檢查,及時發(fā)現(xiàn)問題,將其扼殺于萌芽狀態(tài),只有這樣才能讓熱網(wǎng)使用保持良好的運行狀態(tài)。