補償器設計選擇是熱網(wǎng)中六大技術關鍵之一,也是直埋管道熱網(wǎng)事故多發(fā)所在,是管系中_薄弱環(huán)節(jié)。設計選擇_堅持:
1)結構科學,技術成熟;
2)材質(zhì)_,工藝嚴謹;
3)參數(shù)正確(壓力、溫度、位移量、許用疲勞壽命、預變形等)設計無誤;
4)檢驗規(guī)范,安全可靠;
5)防腐保溫,質(zhì)量確保。
二.波紋膨脹節(jié)的許用疲勞壽命
補償器中的波紋管件是在材料屈服_的高應力狀態(tài)下工作,每一次變化都不能恢復其原來的自由長度而留有殘余變形,往復循環(huán),殘余變形累計到_程度,波紋管_會發(fā)生破壞,而破壞的循環(huán)次數(shù)稱之為補償器的疲勞壽命Nc。實際應用時,取_的安全系數(shù)nf(倍數(shù))。補償器的許用疲勞壽命[N]為 N]=Nc/nf 而nf一般為10~15, 由于有些廠家設計選取nf值不同,實際補償器[N]也大不相同,相差甚大。行標“城鎮(zhèn)供熱預制蒸汽保溫管技術規(guī)程”中,要求管道壽命25年以上,實際直埋管道,由于使用負荷變化,操作頻率大,晝夜用量不均,這_要求制造廠家,提供的產(chǎn)品[N]≥1000次以上。
三.膨脹節(jié)(補償器)補償量的確定
綜上所述,膨脹節(jié)的補償量相對不是一個定數(shù),工作溫度影響壓力,同時也影響位移量。這 _要求我們設計時,_通盤考慮許用疲勞壽命(次)、安全系數(shù)、實際的工作溫度、壓力和補償器可提供的位移(補償量)。建議,依照CJJ34-2002(J216-2002)設計規(guī)范[10]要求,蒸汽直埋保溫管道補償器宜按:通常工作壓力/公稱壓力=0.75,通常工作位移/額定位移=0.70,來選擇補償器,才能確保超常規(guī)安全裕度,使城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)壓力管道壽命在25年以上,點應力循環(huán)次數(shù)在7000次水平。
四.熱網(wǎng)工程中波紋膨脹節(jié)損壞的事故分析
波紋膨脹節(jié)是典型低頻疲勞部件(即頻率<105),其波峰和波谷處于塑性高應力范圍內(nèi),極易在較低的循環(huán)次數(shù)下發(fā)生疲勞破壞而失效。蒸汽直埋管道在輸送介質(zhì)、氣流脈沖、閥門開啟、封關、分支節(jié)點、彎管阻力變化,特別是管道的汽水沖擊——水錘,使之管道發(fā)生變頻震動。波紋破壞的主要原因是疲勞破壞,腐蝕破壞以及扭曲破壞:
1)水質(zhì)處理不好,蒸汽中含有Cl離子,造成不銹鋼波紋點蝕或晶格腐蝕;
2)輸送介質(zhì)高壓蒸汽,線速υ>
3)設計或操作失誤,造成汽水沖擊,爆破性水錘,嚴重打(震)破波紋管元件;
4)大口徑螺旋管道,因其內(nèi)應力沒消除,使之恢復應力造成波紋節(jié)扭曲破壞;
5)安裝偏轉(zhuǎn),固定墩發(fā)生滑移,應力失去平衡,也是造成波紋元件扭轉(zhuǎn)(曲)變形破壞的原因之一。
上述幾點,我們_在設計、安裝、制造、操作中注意防范。
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