补偿器\膨胀节使用和了解

一.补偿器设计选择原则
 
 补偿器设计选择是热网中六大技术关键之一，也是直埋管道热网事故多发所在，是管系中最薄弱环节。设计选择必须坚持：

 1）结构科学，技术成熟；

 2）材质保证，工艺严谨；

 3）参数正确（压力、温度、位移量、许用疲劳寿命、预变形等）设计无误；

 4）检验规范，安全可靠；

 5）防腐保温，质量确保。

 再加上正确安装，合理的操作，就会减少或杜绝由补偿器给我们带来的事故隐患。

 
 二.波纹膨胀节的许用疲劳寿命

 补偿器中的波纹管件是在材料屈服极限的高应力状态下工作，每一次变化都不能恢复其原来的自由长度而留有残余变形，往复循环，残余变形累计到一定程度，波纹管就会发生破坏，而破坏的循环次数称之为补偿器的疲劳寿命Nc。实际应用时，取一定的安全系数nf(倍数)。补偿器的许用疲劳寿命[N]为  N]=Nc/nf  而nf一般为10～15, 由于有些厂家设计选取nf值不同，实际补偿器[N]也大不相同，相差甚大。行标“城镇供热预制蒸汽保温管技术规程”中，要求管道寿命25年以上，实际直埋管道，由于使用负荷变化，操作频率大，昼夜用量不均，这就要求制造厂家，提供的产品[N]≥1000次以上。

 三.膨胀节（补偿器）补偿量的确定

 综上所述，膨胀节的补偿量相对不是一个定数，工作温度影响压力，同时也影响位移量。这 就要求我们设计时，必须通盘考虑许用疲劳寿命（次）、安全系数、实际的工作温度、压力和补偿器可提供的位移（补偿量）。建议，依照CJJ34-2002（J216-2002）设计规范[10]要求，蒸汽直埋保温管道补偿器宜按：通常工作压力/公称压力=0.75，通常工作位移/额定位移=0.70，来选择补偿器，才能确保超常规安全裕度，使城镇供热管网压力管道寿命在25年以上，点应力循环次数在7000次水平。

 四.热网工程中波纹膨胀节损坏的事故分析

 波纹膨胀节是典型低频疲劳部件（即频率<105），其波峰和波谷处于塑性高应力范围内，极易在较低的循环次数下发生疲劳破坏而失效。蒸汽直埋管道在输送介质、气流脉冲、阀门开启、封关、分支节点、弯管阻力变化，特别是管道的汽水冲击——水锤，使之管道发生变频震动。波纹破坏的主要原因是疲劳破坏，腐蚀破坏以及扭曲破坏：

 1）水质处理不好，蒸汽中含有Cl离子，造成不锈钢波纹点蚀或晶格腐蚀；

 2）输送介质高压蒸汽，线速υ>30m/s以上，在三通、弯头、阀门处形成湍流，使之补偿器原设计的导流筒低频大幅震动而破坏，特别是大口径，大补偿量导流筒L>460mm以上更易发生导流筒疲劳断裂，吹掉；

 3）设计或操作失误，造成汽水冲击，爆破性水锤，严重打（震）破波纹管元件；

 4）大口径螺旋管道，因其内应力没消除，使之恢复应力造成波纹节扭曲破坏；

 5）安装偏转，固定墩发生滑移，应力失去平衡，也是造成波纹元件扭转（曲）变形破坏的原因之一。

 上述几点，我们必须在设计、安装、制造、操作中注意防范。

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