補(bǔ)償器設(shè)計(jì)選擇是熱網(wǎng)中六大技術(shù)關(guān)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(shè)計(jì)選擇_堅(jiān)持:
1)結(jié)構(gòu)科學(xué),技術(shù)成熟;
2)材質(zhì)_,工藝嚴(yán)謹(jǐn);
3)參數(shù)正確(壓力、溫度、位移量、許用疲勞壽命、預(yù)變形等)設(shè)計(jì)無誤;
4)檢驗(yàn)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(bǔ)償器中的波紋管件是在材料屈服_的高應(yīng)力狀態(tài)下工作,每一次變化都不能恢復(fù)其原來的自由長度而留有殘余變形,往復(fù)循環(huán),殘余變形累計(jì)到_程度,波紋管_會(huì)發(fā)生破壞,而破壞的循環(huán)次數(shù)稱之為補(bǔ)償器的疲勞壽命Nc。實(shí)際應(yīng)用時(shí),取_的安全系數(shù)nf(倍數(shù))。補(bǔ)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(shè)計(jì)選取nf值不同,實(shí)際補(bǔ)償器[N]也大不相同,相差甚大。行標(biāo)“城鎮(zhèn)供熱預(yù)制蒸汽保溫管技術(shù)規(guī)程”中,要求管道壽命25年以上,實(shí)際直埋管道,由于使用負(fù)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(bǔ)償器)補(bǔ)償量的確定
綜上所述,膨脹節(jié)的補(bǔ)償量相對(duì)不是一個(gè)定數(shù),工作溫度影響壓力,同時(shí)也影響位移量。這 _要求我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí),_通盤考慮許用疲勞壽命(次)、安全系數(shù)、實(shí)際的工作溫度、壓力和補(bǔ)償器可提供的位移(補(bǔ)償量)。建議,依照CJJ34-2002(J216-2002)設(shè)計(jì)規(guī)范[10]要求,蒸汽直埋保溫管道補(bǔ)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(bǔ)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(diǎn)應(yīng)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(yīng)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(guān)、分支節(jié)點(diǎn)、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(dòng)。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(diǎn)蝕或晶格腐蝕;
2)輸送介質(zhì)高壓蒸汽,線速υ>
3)設(shè)計(jì)或操作失誤,造成汽水沖擊,爆破性水錘,嚴(yán)重打(震)破波紋管元件;
4)大口徑螺旋管道,因其內(nèi)應(yīng)力沒消除,使之恢復(fù)應(yīng)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(yīng)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(diǎn),我們_在設(shè)計(jì)、安裝、制造、操作中注意防范。
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