預(yù)制直埋固定節(jié)-固定墩-固定支架

波紋補(bǔ)償器以其結(jié)構(gòu)緊湊、補(bǔ)償量大、流動阻力小、零泄漏、不用維修等諸多優(yōu)點(diǎn)在熱網(wǎng)中的應(yīng)用也越來越廣泛。但它也有不易解決的缺點(diǎn)：例如軸向型波紋補(bǔ)償器對固定支架產(chǎn)生壓力推力，造成固定支架推力大，從而造價(jià)高；另外波紋補(bǔ)償器管壁較薄不能承受扭力、振動，安全性差；設(shè)備投資高、設(shè)計(jì)要求嚴(yán)、施工安裝精度高、往往達(dá)不到預(yù)期壽命等一系列缺點(diǎn)。鑒于波紋補(bǔ)償器存在的這些缺點(diǎn)，又由于許多設(shè)計(jì)、施工人員對波紋補(bǔ)償器的認(rèn)識還不夠全面，因此導(dǎo)致施工與運(yùn)行期間容易發(fā)生事故。分析事故原因，有的事故屬于波紋補(bǔ)償器自身的制造質(zhì)量或選材不當(dāng)?shù)膯栴}，有的屬于施工問題，更有相當(dāng)大的一部分屬于設(shè)計(jì)布置問題。在設(shè)計(jì)方面發(fā)生問題，多數(shù)屬于不明白波紋補(bǔ)償器管道設(shè)計(jì)特點(diǎn)造成計(jì)算失誤和補(bǔ)償管系選定不合理。

　　波紋管是構(gòu)成波紋補(bǔ)償器主要元件。波紋管主要性能包括：補(bǔ)償量、彈性剛度，耐壓強(qiáng)度、穩(wěn)定性、疲勞強(qiáng)度等，一般設(shè)計(jì)熱力管網(wǎng)要求波紋管是在滿足強(qiáng)度、穩(wěn)定性、和疲勞壽命前提下，補(bǔ)償量越大越好剛度值越小越好。波紋管通過附加的拉桿、鉸鏈等附件與波紋管元件相互組合即可以組成各種功能的補(bǔ)償器，通過不同的波紋補(bǔ)償器組合方式又可以構(gòu)成各種形式的補(bǔ)償管系以完成熱力管網(wǎng)補(bǔ)償需要。波紋補(bǔ)償器組合分為軸向補(bǔ)償器、角向補(bǔ)償器，復(fù)式拉桿補(bǔ)償器管系，采用角向與復(fù)式拉桿補(bǔ)償器更接近自然補(bǔ)償管系受力形式，不用考慮內(nèi)壓推力，采用軸向補(bǔ)償器因承受較大內(nèi)壓力，補(bǔ)償量大。同心精度要求高，發(fā)生問題也較多。下面重點(diǎn)對采用軸向補(bǔ)償器管系談一些體會和改進(jìn)意見。

　　補(bǔ)償器支架受力基本原則：

　　軸向波紋管補(bǔ)償器受力支架分為主固定支架、次固定支架、導(dǎo)向支架。

　預(yù)制直埋固定支架推力計(jì)算：

　　主固定支架水平推力由三種力的合力組成：

　　（1）由于工作壓力引起的內(nèi)壓推力F＝P*A：

　　其中P為工作壓力，A為波紋管有效截面積。內(nèi)壓推力由波紋管有效截面積及工作壓力所決定，內(nèi)壓推力與工作壓力、有效截面積成正比，一般來說，波紋管補(bǔ)償器的內(nèi)壓推力都較大。

（2）波紋管剛度產(chǎn)生的彈性力P_A＝K*f*L

　　其中為K波紋管剛度，L為管道實(shí)際伸長量，f為系數(shù)，預(yù)拉伸時(shí)為0.5，否則為1。

　　（3）固定支架間滑動摩擦反力qμl

　　其中q為管道重量，μ為摩擦系數(shù)，l為管道自由端至固定端的距離。

　　主固定支架水平推力=內(nèi)壓推力+摩擦反力+彈性力

　　如果不同心還將計(jì)入因偏心造成對固定支架的彎距和側(cè)向推力。主固定支架水平推力巨大，大管徑可達(dá)上百噸，土建布置困難，需進(jìn)行全面結(jié)構(gòu)核算，屬于重載支架。

　　次固定支架，受力與主固定支架相同，但內(nèi)壓推力平衡抵銷，總推力較小，與主固定支架不是一個(gè)數(shù)量級，屬于中間減載支架。

　　計(jì)算固定點(diǎn)推力時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算固定點(diǎn)每側(cè)的受力，然后再合成。固定點(diǎn)兩側(cè)的方向相同時(shí)，采用兩個(gè)力的矢量和作為固定點(diǎn)推力。兩個(gè)力方向相反時(shí)，用值大的力減去值小的力的0.7倍，作為固定點(diǎn)的推力。

　　導(dǎo)向支架是控制沿管道或補(bǔ)償器運(yùn)動方向運(yùn)動,確保管段膨脹作用于補(bǔ)償器上并保證管道不發(fā)生失穩(wěn).

　　一般補(bǔ)償器廠家樣本不僅對產(chǎn)品規(guī)格結(jié)構(gòu)參數(shù)情況做詳細(xì)說明而且有應(yīng)用實(shí)例推力計(jì)算通用安裝要求,較為詳盡.可以做為設(shè)計(jì)依據(jù).

　　預(yù)制直埋固定支架微小位移中對波紋補(bǔ)償器的影響：

　　不少管系甚至直埋管系均布置成固定支架（固定支墩）有微小熱位移的可動設(shè)計(jì)，在自然補(bǔ)償管系中，整個(gè)管系都參與補(bǔ)償變形，管道變形較為均勻，這種布置方式使管系整體性好，可靠性高，并且可以減少應(yīng)力集中。在波紋補(bǔ)償器管系中情況則大為不同，如果處理不當(dāng)對波紋補(bǔ)償器的安全影響很大。一種微小熱位移的可動設(shè)計(jì)形式是管道與支架連接處不是焊死，而是緊靠限位擋板在根部焊接固定。相國標(biāo)圖集 403.022-02擋板式固定支架對于自然補(bǔ)償管系（角向、復(fù)式拉桿補(bǔ)償情況類似）是否焊接現(xiàn)在爭論較大，另外蒸汽直埋管道現(xiàn)多采用鋼套鋼內(nèi)固定方式，這種結(jié)構(gòu)方式是為減少熱橋的傳熱，固定環(huán)在內(nèi)外環(huán)板之間增加橡膠板等隔熱材料，內(nèi)外環(huán)板通常不焊接，可以自由活動，當(dāng)固定支架受較大力或水擊振動會產(chǎn)生一定量位移，有時(shí)還發(fā)生縱向微量位移，對補(bǔ)償器產(chǎn)生扭矩作用，這種位移對波紋補(bǔ)償器有一定影響。