双保险直埋波纹管补偿器设计及应用

摘 要：波纹管补偿器的生产制造在国内是八十年代后兴起的行业，波纹管补偿器目前被广泛使用，本文对双保险直埋波纹管补偿器进行设计。通过加强自身防腐、防水密封等，提高双保险直埋波纹管补偿器使用效率，其在工程中具有良好的使用效果。

关键词：双保险;直埋;波纹管补偿器

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.044

波纹管补偿器也称之为膨胀节、伸缩节，其在管道运行使用过程中能够为管道安全运行提供保障。波纹管补偿器属于具备横向波纹、薄壁及挠性的器件，其主要是通过金属波纹管和构件构成。通过自身弹性伸缩功能，补偿管道因为机械变形、热变形及机械振动出现的角向、轴向和侧向等位移，降低管道变形，使管道寿命得到提高。

1 总体设计方案

因为供热管网补偿器直埋过程中具有多种困难及问题，在设计过程中要基于工程过程中大使用量及简单直埋补偿器。传统的波纹管补偿器轴向补偿的同轴度不好，导向不合理并且伸缩结构的密封也不好。将不锈钢波纹管作为吸收工作钢管热膨胀元件，使用多技术方式，分步化解及避免不锈钢波纹管容易受到水中氯离子腐蚀问题。抑制补偿器在运行过程中的受力情况，实现双保险补偿器的研发。直埋式补偿管实施标准化及工业化的生产，从而使不同生产步骤、部件及中间件在生产制造过程中具有有效控制及监督。在产品到达施工现场之后，要在沟槽中和预制保温管实现钢管焊接及保温接头。将补偿器井室取消，降低固定墩，使施工设计及工序简化，从而使工程造价得到降低，实现补偿器在使用期限中免检修及维护[1]。

2 双保险直埋管补偿器的设计

双保险补偿器主要包括波纹管、外套管、接管、密封档环、两侧档环、橡胶密封圈等构成，在工作过程中根据波纹管压缩吸收管道热胀冷缩的收缩量。右侧与外套焊接的密封档环设置YX、O道橡胶圈与右接管之间产生二次密封。右侧接管工作表面采用采用特种硬质镀层。防止地下水进入补偿器外套对波纹管进行腐蚀，而且，波纹管经过长时间運行后，如有泄露，密封环与右接管形成的二次密封将会保证补偿器整体滴水不漏。密封结构使用可靠多道挤压弹性自紧式密封，补偿器自身具备防拉托、抗压及抗扭矩的优势，保证没有泄露，并且二十年免维修。密封材料使用氟橡胶，材料具有耐腐蚀、耐磨、抗撕裂、耐热、抗老化等特点，适用的温度为-40℃-200℃，短时间的工作温度为280℃，具有良好密封稳定性[2]。图1为双保险直埋波纹补偿器。

在实际中，管路系统走向及支撑体系都较为复杂，为系统补偿设计带来了一定的苦难，设计人员要根据系统实际情况实现合理设计，将复杂管系划分成为典型的管段，之后选择合适补偿器实现配管设计。由于直埋管线的特殊性，不但要考虑地形，地质，温度，温差，下沉等多种情况，还要根据管线介质选择波纹管的材质。因补偿器，阀门、弯头都属于直埋管线中的薄弱环节，一但发生泄漏，施工量巨大，影响范围广。所以在直埋管线补偿器的选型上首先根据氯离子的腐蚀情况及介质温度选择优质的不锈钢，补偿量要有一定的裕量，并且要考虑到管线的下沉，补偿器内设有导向支架以保证其同轴度，加大直埋波纹补偿器的使用寿命[3]。

通过上述分析，双保险直埋波纹补偿器设计完全考虑并实现了长寿命安全运行。双保险补偿器采用外侧设有套管的波纹管，外套管前端与接管通过外套端板固定焊接，外套管的端板与导向密封套焊接，伸缩接管外壁与导向密封套滑动配合连接，芯管采用镀硬铬工艺，并设有防脱拉结构。双保险直埋波纹管补偿器实现了液压油缸与推拉杆的巧妙结合，结构新颖，制造工艺也非常便利，使波纹管补偿器的产品性能更高，质量更好。双保险直埋波纹补偿器实现伸缩结构为多重密封结构，密封性好，避免了腐蚀的影响，实现了轴向补偿的同轴度好，导向合理。

3 波纹管补偿器的使用

正确使用波纹补偿器，将其补偿作用充分的发挥出来，要注意以下方面：其一，因为波纹补偿器结构各不相同，并且也具有不同的功能，对于关系作用方式不同，在设计和使用要求方面具有一定的区别。所以，就要对关系在不同荷载、条件中的位移及需要补偿器类型进行分析，以此实现正确使用，保证补偿器可靠安全的运行;其二，掌握各个厂家产品类型、使用说明书和规格型号，实现精准选型及合理使用，将补偿器效能充分的发挥出来。其三，熟练掌握波纹补偿器性能及安全需求之前，避免使用自由型波纹补偿器。在波纹补偿器使用不断增加的过程中，出现大量补偿器失效问题，要重视使用环境不当导致的补偿器失效[4]。

4 结束语

双保险直埋波纹管补偿器为全新的技术，制造厂要对工艺制度进行严格控制，选择合适材料，使用先进加工方法，对产品质量进行保证。工程设计人员要对管系进行优化，选择合适波纹管，实现合理配管，保证安装正确。

参考文献：

[1]王友刚，刘守军.一种无支墩直埋式波纹补偿器的设计[C].热电联产节能降耗新技术研讨会，2014.

[2]杨瑞.直埋内压波纹管补偿器保温方案设计[J].电力系统装备， 2013（08）.

[3]李海波，万荣兴，方勇.金属波纹管补偿器在高压组合电器中的应用与故障分析[J].高压电器，2014（11）：145-150.

[4]张海宁，张潮海，马玉生等.供热管道直埋式波纹管补偿器的研发与应用[J].煤气与热力，2012，32（01）：16-19.

作者简介：吴波（1983-），女，满族，辽宁锦州人，本科，技术员，研究方向：直埋补偿器设计与研究。