补偿器在城市建设中的应用（补偿器专家苏创）

在城市建设中，波形膨胀节主要用于热网工程的供热官道上，取代传统的弯管补偿器、套筒形补偿器，这些补偿器的缺点是流体阻力大、占地多、易泄漏和维修工作量大等。 热网管道通常是长输管道，其特点是要求补偿量大，推力小。目前常用的工作参数为：工作压力0.6～1.6MPa，温度不大于350℃；一次性补偿直埋式的热网仅限于高温热水，最高设计温度为150℃。 使用波形膨胀节的热网管道需注意或解决的问题如下： （1）水锤现象 采用钢套内压式膨胀节虽能吸收大的位移，但在卧式装置膨胀节的波纹内常有蒸汽冷凝水积存，有可能产生水锤现象，使膨胀节破坏，尤其是间断运行的蒸汽热网中更应注意。若采用带排液管的钢套外压式膨胀节（见图），通过排液管（11）能及时排除积液，避免发生水锤。外压式膨胀节还有下列优点，即在同样工作压力下，吸收的位移量比钢套内压式膨胀节大；外保温材料包覆较方便。 （2）腐蚀与防腐 有补偿全埋式膨胀节在热网中的设置，通常有两种形式，其一是将膨胀节设置在专门的窖井小室内，便于检查和维修，其二是将膨胀节作为管道的一部分直埋于土壤中，不另设窖井，但此种膨胀节的波纹管外面有保护密封罩。无论何种形式，当他们设置在地下水位较高的沿海地区，因水中含有腐蚀性碱金属，若隔水措施不良，窖井内会积水，使膨胀节浸泡在水中，或外保护罩密封不好，地下水会渗透进入保护罩和波纹管之间，都会使300系列奥氏体不锈钢波纹管产生腐蚀破裂。防止方法是选用耐腐蚀性能好的材料，对于输送温度不大于150℃热水管道用全埋式膨胀节可试用不含Cl-的涂料，涂在波纹管的外表面作防腐涂层，待有成功的经验再推广，取代上述价格昂贵的高级材料，降低投资成本。 （3）合理的选型设计 热网管道的热补偿器采用波形膨胀节时，往往有几种方案供选择，需按具体情况作经济和优化分析、对于长的直管段，轴向热位移量很大，且压力推力又较大时，若采用轴向型膨胀节，不仅数量多而且需设置庞大的固定支架，这样一方面使投资增加，另一方面在寸土寸金的繁华大城市内布网往往是不现实的，应采用铰链型或万能型膨胀节，变轴向补偿为横向或角向补偿，如某大城市热网中一条蒸汽供热管线，管径DN300mm，总长约2.3km，设计压力1.3MPa，设计温度300℃，其中有一段基本为直管段，长约1.0km，总补偿量约3600mm，按许用疲劳寿命[N]=500次计算，用单式通用型轴向膨胀节，需要97个，费用约30万元；用外压式膨胀节，每个能补偿150mm，需要24个，费用约26.4万元；现在直管的适当位置处于水平方向弯成弯管，用铰链型膨胀节呈三铰链式布置，共七组，21个铰链型膨胀节，费用约8.4万元，可见比轴向型膨胀节节约投资21.6万元，比外压式膨胀节节约18万元，而且不需设许多牢固的固定支架，使投资费进一步降低，该管线自1987年投运至今一直良好。