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波纹补偿器的分类和安全使用技术检验

发布者:华宇管业  发布日期:2018-09-11

波纹补偿器是利用波纹补偿器的弹性元件波纹管的伸缩变形来吸收管线、导管或容器由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化的一种补偿装置,可对轴向,横向,和角向位移的的吸收,用于在管道、设备及系统的加热位移、机械位移吸收振动、降低噪音等。波纹补偿器为补偿因温度差与机械振动引起的附加应力,而设置在容器壳体或管道上的一种挠性结构。由于它作为一种能自由伸缩的弹性补偿元件,工作、性能良好、结构紧凑等优点,已广泛应用在化工、冶金、核能等部门。

波纹补偿器因其本身具有柔韧性,能补偿设备与管道的温差变形或其他变形,并可防震、减振、减少管道对设备的推力和适应油罐基础的不均匀沉降等。它本身又是密封的,因而能够广泛地用于化工、炼油、电力、轻工、原子能、冶金、机械、仪表、舰船、宇航等部门。由于动力管道和热力管道在工业与民用的各部门都广泛地使用着,因而补偿器的需要量是很大的。近几年很多大、中城市正在大量兴建住宅楼,从节约能源和环境污染的角度出发,应大力提倡集中供热和城市热化,因而都离不开热力管道。在对原有城市进行热化改造时,碰到一个麻烦的问题便是热力管道很难穿行,尤其是方型补偿器由于占地大而不好布置,此时波纹补偿器由于结构紧凑,得以充分发挥其的性。

波纹补偿器在设计或使用不当时常会导致几种类型的失效,针对这几种失效类型分析其原因可以看出,膨胀节的失效常和波纹管的疲劳寿命、这里向您讲解一下波纹补偿器在设计使用时要注意的问题。

波纹管的平面稳定性、周向稳定性及性能均与其位移量即疲劳寿命相关。过低的疲劳寿命将会导致波纹管稳定性及耐蚀性能下降。根据试验和使用经验,用于供热工程的波纹管疲劳寿命应不小于1000次。大多数波纹管的失效是由外部环境腐蚀造成的,因此在进行补偿器的结构设计时,可考虑隔绝外部腐蚀介质与波纹管的接触。如对于外向型补偿器可在出口端环与出口管之间增加填料密封装置,其作用相当于套筒补偿器,既可抵挡外部腐蚀介质的侵入,又给膨胀节增加了一道屏障,即使波纹管破坏,补偿器还可以起到补偿作用并避免波纹管失效。波纹管不能承重,应单独吊装;除设计要求预拉伸或冷紧的预变形量外,严禁用使波纹管变形的方法来调整管道的安装偏差;安装过程不允许焊渣飞溅到波纹管表面和受到其他机械性损伤;波纹管所有活动元件不得被外部构件卡死或限制其活动部位正常工作。

热力管道自然补偿不能满足,应在管路上加设补偿器来补偿管道的热变形量。补偿器是设置在管道上吸收管道热胀冷缩和其他位移的元件。常用的补偿器有方形补偿器、波纹管补偿器、套筒补偿器

(1)方形补偿器。方形补偿器是采用专门加工成U型的连续弯管来吸收管道热变形的元件。这种补偿器是利用弯管的弹性来吸收管道的热变形,从其工作原理看,方形补偿器补偿属于管道弹性热补偿。

方形补偿器的优点是:制作简单,安装方便,热补偿量大工作,一般不需要维修;缺点是:外形尺寸大,安装占用空间大,不太美观。

(2)波纹管补偿器。波纹管补偿器又称波纹管膨胀节,由一个或几个波纹管及结构件组成,用来吸收由于热胀冷缩等原因引起的管道或设备尺寸变化的装置。波纹管补偿器具有结构紧凑、承压能力高、工作性能好,配管简单、、维修方便等优点。

(3)套筒式补偿器。套筒式补偿器又称填料式补偿器,它由套管、插管和密封填料等三部分组成,它是靠插管和套管的相对运动来补偿管道的热变形量的。按套筒的结构分为单向套筒和双向套筒,按连接方式的不同分为法兰连接和焊接。套筒式补偿器结构简单、紧凑、补偿能力大,占地面积小,施工安装简便,这种补偿器的轴向推力大,易渗漏,需经常维修和换填料;当管道稍有径向位移和角向位移时,易造成套筒被卡住现象,故使用单向套筒式补偿器,应安装在固定支架附近,双向套筒式补偿器应安装在两固定支架中部,并应在补偿器前后设置导向支架。

(4)旋转补偿器。旋转补偿器是热力管道补偿方面的一种新型补偿器,它具有密封性好、补偿量大、易安装、压降小,经济等优点,是非常好的热力管道补偿器。主要用于架空敷设的蒸汽和热水管道,介质设计温度-60~485℃,设计压力0~5.0MPa。安装在热力管道上需要两个或三个成组布置,形成相对旋转吸收管道热位移,从而减少管道应力。由于的性能,近年来被各行业广泛使用。

用户使用波纹补偿器需要预先对其进行焊接组装。为了波纹补偿器能够供正常的使用,需要对焊接组装后的波纹补偿器进行技术检验,具体的检验内容整理如下。

(1)波纹管直边段内外径的尺寸公关应符合GB1804中H12级要求。

(2)波纹补偿器与管道(或设备)的连接法兰和端管的尺寸及技术要求应符合相应的标准。端管连接时,两端管口应开30度±2.5度的坡口。

(3)波纹补偿器的端管为钢板卷制电焊管时,端管的外接端四周长公差和圆度公差应符合公差表。

(4)波纹管与端管(或法兰)等相连的环焊缝应采用钨极氩弧焊或熔化极氟弧焊,波纹管单层壁厚大于2mm时可采用电弧焊。

(5)补偿器各部位的焊缝不得有裂纹、气孔、夹渣等缺陷,咬边不得大于0.5mm。

(6)波纹补偿器承压焊缝焊接之后,应对承压焊缝进行压力试验,试验压力为设计压力的1.5倍。根据膨胀节的容积大小,保压10-30min,检查膨胀节各部位有无渗漏,受压时波距与受压前波距之比不超过1.15。

(7)外观和几何尺寸的检验。膨胀节两端面同轴度公差;当公称通径小于等于500mm时,为5mm;当公称通径大于500mm时,为公称通径的1%,且小于等于10mm。补偿器两端面与主轴线垂直度公差为公称通径的1%,且小于等于3mm。


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