淺談波紋管補(bǔ)償器在城鎮(zhèn)熱網(wǎng)中的布置

茆云飛

（無錫能達(dá)熱電有限公司，江蘇 無錫 214000）

隨著國家節(jié)能減排、熱電聯(lián)產(chǎn)方針的大力推廣，關(guān)停了許多能耗大、效率低、環(huán)保差的小鍋爐小熱電。全國各大中城市的300MW機(jī)組通過對機(jī)組的供熱改造，實現(xiàn)了對城鎮(zhèn)集中供熱，對電廠減少了冷源熱損失，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，使300MW機(jī)組的電廠走出了困境。

隨著城鎮(zhèn)集中供熱的蓬勃發(fā)展，首先遇到的是蒸汽管道敷設(shè)方式的難題，城市市政和工業(yè)區(qū)的管委會，從城市規(guī)劃、市容、環(huán)保出發(fā)，對過企業(yè)大門的蒸汽管道不允許架空跨越，要求入地穿過，有的甚至要求全線地埋。地下敷設(shè)的蒸汽管道按過去傳統(tǒng)的做法采用地溝敷設(shè)是失敗的，一是城市道路下管道密集、縱橫交錯，地溝尺寸龐大，無法解決與其他管道的交叉；二是無法解決地溝的排水問題，管道泡水，保溫失效，熱損失大。

為了解決蒸汽管道地下敷設(shè)的難題，蒸汽直埋管道產(chǎn)品技術(shù)的出現(xiàn)，解決了城鎮(zhèn)蒸汽管道地下敷設(shè)的問題。蒸汽直埋技術(shù)的核心問題仍是管道熱補(bǔ)償問題，采用自然補(bǔ)償或門型補(bǔ)償，由于城市道路地下管網(wǎng)縱橫密集難以實施。如采用旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器在地下布置占用較大地下空間，在地上布置，旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器布置在地上，城鎮(zhèn)規(guī)劃市容監(jiān)察不允許；而波紋管補(bǔ)償器克服了以上兩種補(bǔ)償方式的缺點，目前已成為蒸汽直埋管道熱補(bǔ)償既先進(jìn)又可靠的主要熱補(bǔ)償形式。根據(jù)國家城市熱網(wǎng)設(shè)計、施工等規(guī)范，波紋管補(bǔ)償器廠家對波紋管補(bǔ)償器的布置要求，波紋管補(bǔ)償器布置可以參考以下布置原則：

1波紋管補(bǔ)償器的一端，應(yīng)緊靠固定點布置，

2在固定點前后，波紋管補(bǔ)償器應(yīng)對稱布置以減小對固定點推力，

3波紋管補(bǔ)償器另一端應(yīng)設(shè)導(dǎo)向架，一導(dǎo)L1≤4DN，二導(dǎo)L2≤14DN，其它導(dǎo)向L3(架空管道支架跨距L3控制在管道跨距的允許范圍內(nèi)，地埋管道L3控制在12m以內(nèi))，設(shè)置導(dǎo)向支架和一、二導(dǎo)距離的嚴(yán)格控制，其主要目的是防止管道彎曲和徑向偏移造成波紋管補(bǔ)償器軸向失穩(wěn)，波紋管補(bǔ)償器具體布置情況，詳見圖1。

兩個固定點之間為一直線，在距離補(bǔ)償器12m內(nèi)不應(yīng)有轉(zhuǎn)角或變坡，以免產(chǎn)生對波紋管補(bǔ)償器的側(cè)向力，由于波紋管補(bǔ)償器管壁較薄，抗扭矩能力差，極易失穩(wěn)，造成對波紋管補(bǔ)償器的破壞，影響蒸汽管道的安全經(jīng)濟(jì)運行。

4兩固定點之間間距L，可根據(jù)波紋管補(bǔ)償器的補(bǔ)償量、蒸汽溫度確定，但不得超過波紋管補(bǔ)償器允許的最大補(bǔ)償量，并留有一定裕量，設(shè)計選用時管道最大補(bǔ)償量僅為波紋管補(bǔ)償器補(bǔ)償量的80%左右，以確保波紋管補(bǔ)償器使用壽命和安全運行。

根據(jù)多年運行經(jīng)驗，對波紋管補(bǔ)償器的布置設(shè)計總結(jié)了5個黃金原則：

4.1 任何兩個相鄰的固定支座間只設(shè)一個波紋管補(bǔ)償器。

4.2 各類固定支座應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。

4.3 安裝時不允許以波紋管補(bǔ)償器的變形來強(qiáng)行調(diào)整管道安裝偏差。

4.4 任何兩個相鄰的固定點管徑應(yīng)相同，并成一條直線，合理布置補(bǔ)償器的一導(dǎo)、二導(dǎo)、三導(dǎo)間距，

4.5 安裝過程中介質(zhì)流向應(yīng)符合廠家要求，正確進(jìn)行預(yù)拉伸，以減少波紋管補(bǔ)償器對固定支座的彈性推力，預(yù)拉伸量一般為熱補(bǔ)償量的50%，出廠前由補(bǔ)償器廠家預(yù)拉伸好。

圖1

當(dāng)然波紋管補(bǔ)償器和其他形式的補(bǔ)償器相比，波紋管變形的彈性力和內(nèi)壓造成的盲板推力是很大的，通過計算一個DN200重載固定點熱態(tài)的推力約13噸，冷態(tài)水壓試驗綜合軸向推力達(dá)16噸，若為架空布置的固定墩，其基礎(chǔ)尺寸大3m×2.5m×0.8m；然而波紋管補(bǔ)償器用在蒸汽直埋管道上，雖然固定點承受的推力也有16噸，但是它有專有內(nèi)固定支架產(chǎn)品，外護(hù)套管的強(qiáng)度和剛度都很大，又直埋在0.8m深度以下，土壤本身對鋼套管產(chǎn)生一定壓力，土壤本身就成為直埋蒸汽管道的龐大的天壤基礎(chǔ)。波紋管補(bǔ)償器在直埋蒸汽管道中布置原則與架空管道相同，也要遵循五個黃金原則，在一定程度上比架空布置要更嚴(yán)格。

隨著國家節(jié)能減排方針長期不斷加大力度推行，城鎮(zhèn)熱網(wǎng)蒸汽直埋敷設(shè)將成為城鎮(zhèn)熱網(wǎng)主要敷設(shè)形式，而波紋管補(bǔ)償器又將成為城鎮(zhèn)直埋熱網(wǎng)主要熱補(bǔ)償形式。因此波紋管補(bǔ)償器的正確布置已成為確保城鎮(zhèn)熱網(wǎng)設(shè)計質(zhì)量和安全運行的關(guān)鍵。

[1]CJJ/T81-98，城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程[S]

[2]CJJ34-2010，城市熱力網(wǎng)設(shè)計規(guī)范

[3]CJJ/T200，城鎮(zhèn)供熱直埋蒸汽管道技術(shù)規(guī)程