直埋波纹补偿器

直埋波纹补偿器直埋波纹补偿器是用在直埋管线上的膨胀原件。1、直埋波纹补偿器在安装前应先检查其型号、规格及管道配置情况，必须符合设计要求。2、对带内套筒的补偿器应注意使内套筒子的方向与介质流动方向一致，铰链型补偿器的铰链转动平面应与位移转动平面一致。3、需要进行“冷紧”的补偿器，预变形所用的辅助构件应在管路安装完毕后方可拆除。4、严禁用直埋波纹补偿器变形的方法来调整管道的安装超差，以免影响直埋波纹补偿器的正常功能、降低使用寿命及增加管系、设备、支承构件的载荷。5、安装过程中，不允许焊渣飞溅到波壳表面，不允许波壳受到其它机械损伤。6、管系安装完毕后，应尽快拆除波纹补偿器上用作安装运输的黄色辅助定位构件及紧固件，并按设计要求将限位装置调到规定位置，使管系在环境条件下有充分的补偿能力。7、直埋波纹补偿器所有活动元件不得被外部构件卡死或限制其活动范围，应保证各活动部位的正常动作。8、水压试验时，应对装有补偿器管路端部的次固定管架进行加固，使管路不发生移动或转动。对用于气体介质的补偿器及其连接管路，要注意充水时是否需要增设临时支架。水压试验用水清洗液的96氯离子含量不超过25PPM。9、水压试验结束后，应尽快排波壳中的积水，并迅速将波壳内表面吹干。10、与直埋波纹补偿器波纹管接触的保温材料应不含氯离子。直埋式波纹补偿器（TZM）摘要该直埋补偿器（也称直埋偿器,直埋伸缩器,直埋式波纹管偿器,直埋式膨胀节）,主要用于轴向补偿，同时还具有抗弯能力，所以直埋补偿器不考虑管道下沉的影响直埋补偿器用途直埋补偿器（又称直埋偿器）主要用于直埋管线的轴向补偿，具有抗弯能力，所以可不考虑管道下沉的影响，产品具有补偿量大，寿命长的特点。直埋补偿器型号本厂生产DN32DN1600，压力级别025MPA25MPA产品轴向补偿量30MM500MM一、结构简图二、型号示例举例16TZM2006J表示工作压力为16MPA，公称通径为200MM，波数为6波，接管连接的直埋补偿器。三、结构特点直埋补偿器由一个或多个波纹管串接在一起，波纹管外有可使波纹管轴向移动的外套筒，即是保护装置，又保持了它的稳定性。四、使用说明直埋补偿器主要适用于轴向补偿，同时具有超强抗弯能力，所以不考虑管道下沉的影响。直埋补偿外壳及导向套筒保护下实现自由伸缩补偿，其它性能跟普通波纹补偿器相同。五、安装使用注意事项直埋补偿器要求在两固定支座之间只装一个波纹补偿器，其补偿器对支座作用力的计算与单式波纹补偿器对支座作用力的计算相同，由于直埋内压波纹补偿器在管道上实现自由补偿和安装简单等特点，因而深受工程设计及安装使用者的欢迎。六、直埋补偿器（直埋偿器）1、结构型式及特点注有些产品不带拉杆直埋偿器具备外压式补偿器及自由补偿直埋式补偿器的双重有点，在热网管道施工中得以广泛的应用。2、直埋偿器（不锈钢波纹补偿器）选用于安装与自由补偿直埋式波纹管补偿器相同，有关外压式波纹管补偿器参数可参考样本中的轴向外压式不锈钢波纹补偿器有所有数据。一、波纹管补偿器设计时有关技术条件说明1、设计依据我公司生产的金属波纹补偿器的设计方法依据GB/T12777新版金属波纹管膨胀节通用技术条件，参照EJMA美国膨胀节制造商协会标准、GB15089钢制压力容器以及HGJ52690多层U型波纹膨胀节系列。2、补偿量、刚度的温度修正样本所列各参数是在20情况下计算得出的，若补偿器实际使用温度与20不同，可按表一、表二提供的系数，对补偿量X。、Y。、。及刚度K实施修正，以便确定补偿器的实际补偿量和刚度。3、所列产品的挠性元件金属波纹管，其制造材料为奥氏体型不锈钢（0CR19NI9，1CR18NI9TI），当接管与法兰材料为炭钢时，产品工作温度范围为20400；当接管与法兰为不锈钢时，产品工作温度范围为250600；加衬耐温层后，产品可承受介质8001200以上的高温，我们也可根据用户的需要采用其他金属和纤维材料制造专用补偿器。温度对补偿量的修正系数F表一温度200150100502050100150200300350400F093209420956097911001100210031004102510471072温度对刚度的修正系数F2表二温度200150100502050100150200250300350400F1071105510451028109920971095609370920090108810862注温度值在间隔之内时，系数F1、F2按内插法选取。例1求N3000次、T300时，06TNY2506J补偿器的轴向补偿量及刚度。查样本轴向补偿量X089；轴向刚度KX228N/MM经修正XF1X010258991225MMKF2KX090122820543N/MM例2求N2000次、T300时，06DLB2502000F补偿器的横向补偿量及横向刚度。查样本横向补偿量Y0287MM横向刚度KY5N/MM经修正YF1X0102528729418MMKYF2KY09015451N/MM4、疲劳破坏次数、安全寿命与补偿量为方便用户合理的选择产品，样本中给出了补偿器在诸疲劳破坏次数下的补偿量，如轴向型的补偿器，样本中列出了疲劳破坏次数N为1500次，3000次，15000次时的补偿量；拉杆横向补偿器、铰链补偿器、直管压力平衡补偿器，样本中列出了疲劳破坏次数N为15000次时的补偿量；曲管压力平衡补偿器，样本中列出了疲劳破坏次数N为4500次时的补偿量。用户可根据产品工作的环境与使用寿命来选择不同疲劳次数下的补偿量。疲劳破坏次数时根据波纹管的结构参数、补偿量和压力值，通过计算和实验验证而确定的。由于波纹管的疲劳问题比较复杂，其数值散布度较大，因此国家有关标准规定，在确定补偿器的安全疲劳次数N时，要有15倍的安全系数，即NN/15N安全疲劳寿命N疲劳破坏次数若用户实际选用的疲劳次数与样本所列的疲劳次数不符时，请按表三、表四给出的系数进行修正。无铠装环的补偿器破坏次数对补偿量的修正系数F3表三N次22504500750090001050012000150003000060000F315251331181125108510510870745带铠装环的补偿器疲劳破坏次数对补偿量的修正系数F3表四N次22504500750090001050012000150003000060000F3182514812611311310810805064注若N值在间隔之内时，系数按内插法选取。例3求06TNY2506F波纹补偿器在N4500次时的轴向补偿量。查样本N15000次时，X063MM经修正N4500次时，XF3X0133638379MM如果管系的位移变化循环是多种的，此时可用积累疲劳计算的方法来估算。叠加利用系数用U来表示UU1U2N1/N1N2/N2当U小于1时，补偿器的疲劳性能是安全的。上式中U1，U2，分别为每一循环类型的利用系数；N1，N2，分别为每一循环类型的循环次数；N1，N2，分别是每一循环类型的安全疲劳寿命，N1N1/15；N1，N2，分别是每一循环类型的疲劳破坏次数。5、位移量合成样本中诸系列表中给出的轴向位移量X0，横向位移量Y0和角向位移量0，是各种形式补偿器的额定位移量，是单独实施该位移的最大位移范围。若该补偿器要进行两种或两种以上的位移，则补偿量的选取要符合下列关系式X1/X0Y1/Y01/01X0,Y0,0为某一破坏次数下单独进行轴向、横向及角向补偿时的相应补偿量（由样本上查找，并修正得到）。X1，Y1，1为该疲劳次数下同时存在的轴向、横向及角向补偿量的实际值。6、内套筒的选择可以减少补偿器内流体、介质的流阻和防止介质高速流动引起波纹的诱发震动。内套筒的存在对补偿器的横向和角向位移的补偿量有影响。7、补偿器的预变形为了使补偿器处于一个良好的工作位置和减少管架受力，可对补偿器在安装前进行“预变形”。轴向补偿器的轴向预变形量X由下式确定XX1/2T0TMIN/TMAXTMINX轴向补偿量MM。T0安装温度TMAX最高使用温度TMIN最低使用温度X为正值时，表示“预拉”，X为负值时，表示“预压”。“预变形”是否进行由系统设计确定，若用户需要，只要在合同上注明预变形量，我们可按“预变形”长度交付补偿器。横向补偿器和角向补偿器的冷紧量可取实际补偿量的一半，即1/2Y或1/2，“预变形”是反方向“冷紧”。横向补偿量Y0很大时，需要进行“冷紧”，横向补偿量较小时，可不进行冷紧。轴向型外压式波纹补偿器（TWY）摘要轴向外压补偿器（轴向外压膨胀节）主要吸收轴向位移，具有补偿量大、保温性能好、残余介质可以排除等优点。轴向外压补偿器用途轴向外压式补偿器主要吸收轴向位移，具有补偿量大、保温性能好、残余介质可以排除等优点。轴向外压补偿器型号本厂生产DN32DN1600，压力级别01MPA25MPA产品轴向补偿量18MM400MM一、结构简图二、型号示例举例06TWY5008JB表示公称通径为500MM，工作压力为06MPA6KG/CM2波数为8个，不锈钢管连接的轴向型外压补偿器。注疏水口的设置按用户要求。三、结构特点轴向外压补偿器（轴向外压膨胀节）由一个或多个波纹管通过中间接管串接在一起，两端分别与内封板和封底板焊接后，再分别与通管外管相连、波纹管波数较多。四、使用说明轴向外压补偿器主要吸收轴向位移，具有补偿量大、保温性能好、残余介质可以排除等优点。五、安装使用事项（1）安装时疏水口向下。（2）现场安装完后，必须拆除拉杆。（3）安装是介质流向与补偿器的流向标志一致。六、轴向外压补偿器对支座作用力的计算（不考虑温度对补偿量及刚度的修正）例一碳钢管路，公称通径500MM，工作压力06MPA；介质温度350C，环境最低温度10C，安装温度为20C，管线长如图，疲劳破坏次数要求3000次。要安装一外压补偿器，试计算补偿器对支座的作用力。外压补偿器一般安装位置如下（图示）解（1）热变形计算LATL00133360301436MM（2）根据使用条件和热变形计算数据，查样本可选用06TWY5008F，N3000次，X0192MMKX272N/MM。不做预变形（3）A、B管架受轴向力内压推力FP100PA100062445146700N轴向弹力FXKXX2721436390592NFZFPFX146700390592185759N轴向型内压式波纹补偿器（TNY）摘要TNY轴向内压补偿器（金属波纹管膨胀节）主要生产用于补偿轴向位移，也可以补偿横向位移或轴向与横向合成位移，金属波纹管膨胀节具有补偿角位移的能力。轴向内压补偿器用途轴向内压补偿器主要用于补偿轴向位移，也可以补偿横向位移或轴向与横向合成位移，具有补偿角位移的能力，但一般不应用它补偿角位移。轴向内压补偿器型号本厂生产DN32DN8000，压力级别01MPA25MPA1、法兰连接2、接管连接产品轴向补偿量18MM400MM一、该轴向内压膨胀节结构简图二、型号示例举例06TNY500TF表示公称通径为500，工作压力为06MPA，6KG/CM2波数为4个，带导流筒，碳钢法兰连接的内压补偿器。三、结构特点TNY轴向内压膨胀节（轴向补偿器）由一个波纹管和两个端接管构成，端接管或直接与管道焊接，或焊上法兰再与管道法兰连接。轴向补偿器上的拉杆主要是运输过程中的刚性支承或作为产品予变形调整用，它不是承力件。该类轴向补偿器结构简单，价格低，因而优先选用。四、使用说明轴向内压补偿器主要用于补偿轴向位移，也可以补偿横向位移或轴向与横向的合成位移，具有补偿角位移的能力，但一般不应用它来补偿角位移。五、安装使用注意事项现场安装完后，必须拆除拉杆。六、轴向内压补偿器对支座作用力的计算内压推力F100PA轴向弹力FXKX（FX）横向弹力FYKYY弯矩MYFYL弯矩MK合成弯矩MMYM式中KX轴向刚度N/MMX轴向实际位移量MMKY横向刚度N/MMY横向实际位移量MMK角向刚度NM/度角向实际位移量度P工作压力MPAA波纹管有效面积CM2查样本L补偿器中点至支座的距离M七、应用举例某碳钢管道，公称通径500MM，工作压力06MPA，介质温度300C，环境最低温度10C，补偿器安装温度20C，根据管道布局（如图），需安装一轴向内压补偿器，用以补偿轴向位移X32MM，横向位移Y28MM，角向位移18度，已知L4M，补偿器疲劳破坏次数按15000次考虑，试计算支座A的受力。解（1）根据管道轴向位移X32MM。Y28MM。18度。由样本查得06TNY5006F的轴向位移量X084MM，横向位移量Y0144MM。角位移量08度。轴向刚度KX282N/MM。横向刚度KY1528N/MM。角向刚度K197NM/度。用下面关系式来判断此补偿器是否满足题示要求将上述参数代入上式（2）对补偿器进行预变形量X为因X为正，所以出厂前要进行“预拉伸”13MM。（3）支座A受力的计算内压推力F100PA10006244514600N轴向弹力FXKXFX2821/2324512N横向弹力FYKY弯矩MYFYL427844171136NMMK197183546NM合成弯矩MMYM1711363546174682NM轴向复式波纹补偿器（TFS）摘要轴向复式补偿器（轴向复式膨胀节）用于轴向补偿、补偿量大、比较经济是其特点轴向复式补偿器用途轴向复式补偿器用于轴向补偿、补偿量大、比较经济是其特点轴向复式补偿器型号本厂生产DN32DN1000，压力级别01MPA25MPA连接方式1、法兰连接2、接管连接产品轴向补偿量30MM450MM一、结构简图二、型号示例举例06TFS10020F表示工作压力为06MPA，通径DN100MM，波数为20，法兰连接的复式波纹补偿器。三、结构特点轴向复式补偿器由一个或多个波纹管串接在一起，波纹管外有可使波纹管轴向移动的外套筒，即是保护装置，又保持了它的稳定性。四、使用说明轴向复式补偿器可以满足管道的轴向补偿，补偿量大，比较经济是其特点。法兰连接按机标JB8159供货，也可以根据用户要求按国标、化标或其它标准供货。五、安装使用注意事项安装时按轴向型伸缩节对管系管架的要求去布置。六、对固定支座的作用力压力推力FP100PA（N）轴向弹力FXKXXN式中P最高工作压力或最高试验压力MPAA有效面积（查样本）CM2KX补偿器轴向刚度N/MMX补偿器使用的轴向补偿量MM七、应用举例某碳钢管道，公称通径DN500MM，工作压力P04MPA，介质最高温度TMAX250，最低温度TMIN0，疲劳破坏次数N1500次。所需补偿管道固定支座间的距离L85M，接管连接，试选型并计算支座受力。1、选型，管段所需补偿量为XALT00133852500283MM式中A为线膨胀系数，取00133MM/M查样本选06TFS500J2、支座压力查样本06TFS50012J补偿器A2445CM2KX141N/MM压力推力FP100PA100062445146700N轴向弹力FXKX支座受力FFPFX14670039903186603N轴向复式拉杆波纹补偿器（TFL）摘要轴向复式拉杆补偿器（复式拉杆膨胀节，金属膨胀节）结构简单，补偿量大，一般适用于低疲劳次数，需大补偿量的管线。轴向复式拉杆补偿器用途轴向复式补偿器结构简单，补偿量大，一般使用于低疲劳次数，需大补偿量的管线。轴向复式拉杆补偿器型号本厂生产DN32DN3000，压力级别01MPA25MPA连接方式1、法兰连接2、接管连接产品轴向补偿量72MM500MM一、结构简图二、型号示例举例06TFL20012J表示工作压力为06MPA，通径DN200MM，波数为12，接管连接的复式拉杆波纹补偿器。三、结构特点复式拉杆膨胀节由两段或三段波纹管，短中间接管及长拉杆等零件构成，结构简单。长拉杆不是承力构件。四、使用说明1、复式拉杆补偿器，结构简单、补偿量大，一般使用于低疲劳次数，需大补偿量的管线。2、样本中所给补偿量均为疲劳破坏次数1000次下的轴向补偿量。3、法兰连接按机标JB8159供货，也可根据用户要求按国标、化标或其它标准供货。五、安装使用注意事项轴向复式补偿器（复式拉杆膨胀节）现场安装完后，须将耳后两侧的螺母退至限位螺母处。六、对固定支座的作用力压力推动FP100PA（N）轴向弹力FXFKXX（N）式中P最高工作压力或最高试验压力MPA；A有效面积（查样本）平方米；KX补偿器轴向刚度N/MM；X补偿器使用的轴向补偿量MMF系数，当补偿器进行预变形时，F为1/2，当补偿器不进行预变形时，F取1。七、轴向拉杆补偿器（复式拉杆膨胀节）应用举例某碳钢管道，公称爱径DN500MM，工作压力P04MPA，介质最高温度TMAX250，最低温度TMIN0，疲劳破坏次数N1500次。所需补偿管道固定支座间的距离L85M，接管连接，试选型并计算支座受力。1、选型，管段所需补偿量为XALT00133852500283MM式中A为线膨胀系数，取00133MM/M查样本选06TFL50012J2、支座压力查样本06TFL50012J波纹膨胀节A2445CM2KX141N/MM压力推力FP100PA100062445146700N轴向弹力FXKX支座受力FFPFX14670039903186603N波纹补偿器在直埋热力管线工程中的应用关键词波纹补偿器,波纹管补偿器,补偿器为实现小区居民优质冷热源的全天候供应，小区内埋设了管径为50一500，总长约30000M的直埋热力管线。管线介质温度分别为7/12空调冷水，60/50空调热水，60生产热水,95/70采暖热水,120/80高温热水。为顺应居住生活质量不断提高的发展趋势，满足小区居民对能源消耗不断增大的需要，在小区4台35T/H供热锅炉房的基础上增装了2台6MW的供热式汽轮发电机组，以热、电、冷、生活热水四联供的方式不热电联产，为小区居民提供高效、优质、低耗的生活热源。从而在节约能源、保护环境、减轻大气污染、降低城市噪声以及提高劳动生产率等方面为城市的居民供热及热能消费模式上走出了一条新路。直埋热力管线介质温度从夏季的7到冬季的60，由管线施工时的20到运行时的120，最大温差为100。直线管段长度由一般的30200M，从而给直埋热力管线中热力补偿器的选用、设置、施工增加了一定的难度。因此，正确地选用、安装波纹补偿器，吸收入补偿管线热胀冷缩产生的位移减小管线因温度变化而产生“的冷热应力避免因应力集中对管线造成破坏防止事故发生是直埋热力管线工程设计、施工中不可忽视的重要环节。2以自然补偿替代元件补偿，减少补偿器的设置在直埋热力管线的设计、施工中均要求按施工及验收规范回填一定要求的黄砂。当管线上部为非承压地面时，且热力管外保护壳为聚乙烯外壳时，热力管与土壤或黄砂之间的摩擦系数明显减小，这无疑为热力管线在温度变化时产生自由位移提供了有利条件，热力管的摩擦长度由此得以相应延长。从而可相应减少或免除补偿器的设置。当然，热力管线在夏季施工时选定较高的气温下管一般应高于20，使热力管线的施工接近无补偿直埋敷设工艺，也是减少或免除补偿器设置约有效方法之一。值得注意的是当热力管线采用玻璃钢保护壳时，由于玻璃布和涂料的混合缠绕，造成保护壳外表面凹凸不平，使得摩擦阻力增大，导致管线的摩擦长度缩短。这时，不仅不能随意减少补偿器的设置，反而应当相应增加补偿器的设置数量。利用热力管线走向的各种折弯如L型弯、Z型弯等进行自然补偿，由此减少补偿器的设置数量。从而降低热力管线的工程造价，减少事故隐患，提高热力管线运行的可靠性，是热力管线工程中解决应力补偿的首选方案。3、直埋热力管线摩擦长度的计算直埋热力管线一般应按介质压力进行强度计算，以确定管道的壁厚。强度计算是否应考虑外荷载应视工程的具体情况确定。管道直线段壁厚S的计算SPDY/2TN式中P管道的设计内压，MPA；DY钢管的外径，MMTN钢材的许用应力，MPA考虑温度情况下轴向应力AT的计算ATET2T1式中E弹性模量T1管道固定或回填土时的温度，FT2最高工作温度，直埋热力管外保护壳与土壤或砂层的单位长度摩擦力F的计算FPNDY式中F每M管长的摩擦力，N/M摩擦系数，MAX06MIN02PN土壤对外保护壳的压力，N/MDY外保护壳的直径，MM轴向力与摩擦力相等时的关系式FFLF式中F轴向力，NF每M管长的摩擦力，N/MLF摩擦长度，M摩擦长度当直埋管线达到一定长度时，相应的管壁摩擦力与管线的轴向力相等，此时的管线长度即为摩擦长度。不同管径的直埋热力管，最大允许摩擦长度和单位长度摩擦力的计算值如下表。表1最大摩擦长度和单位长度摩攘力的计算数值制表原始条件管内压力16MPA许用应力130MPA线膨胀系数L2XIO6/弹性模量E208XLO5MPA覆土深度“H06M摩擦系数04土壤密度1800KG/M34、补偿器的设置及管架一般来说，在两个固定管架之间只设一个补偿器。在补偿器的一端设固定管架，另一端设导向管架。各管架的设置及距离大致如下图1补偿器与各管架的相对位置补偿器距固定管架的距离L14D，补偿器距第一个导向管架的距离L24D，距第二个导向管架的距离L314D,D为管道外径。立固定管架承受管道推力作用的管架，一般设在管道的盲端、弯头、变截面、阀门以及管线的分支处。次固定管架设在补偿器之间，起分割补偿段作用的管架。次固定管架不承受推力作用，在管线正常工作时两端受力相等，合力为零。导向管架用来确保管线位移沿预定方向补偿的管架。5、波纹补偿器的安装波纹补偿器是目前直埋热力管线中普遍采用的热力补偿元件。在直埋热力管线的常规设计和施工中，由于各类管架的施工难度较大，常受到小区地形条件的限制使得固定管架的基础处理和施工难以进行。因此，在小区直埋热力管线的施工中常常忽略各类管架的设置而采用其它方式加以解决，从而减轻了施工难度，缩短了施工周期，降低了工程造价。通过几年的运行实践证明，在具体施工中只要注意做到以下几点