波纹补偿器使用的原理

一、简介

1、用途：波纹补偿器是现代柔性管系设计中的重要部位，它对整个管系的安全、正常运转至关重要。补偿器本身的质量由制造商保证，但更重要的是在整个运输、安装、试压过程中都必须按照一定的要求进行，以免不必要的损失。

2、优势：因许多管道在运行过程中存在位移，其位移量的消除需靠一定的补偿手段，在过去的做法中，通常采用自然补偿的方法。随着技术的不断发展，波纹补偿器逐步代替原用的自然补偿方法广泛使用。在南京新港开发区的蒸汽管道中，波纹补偿器被大量使用。波纹补偿器和自然补偿相比，有补偿量大、占地面积小、美观等优势。

3、种类：常用补偿器有以下几种：横向大拉杆波纹补偿器、旋转式补偿器、轴向套桶式补偿器等。横向大拉杆波纹补偿器一般用于同一直线段的管道补偿，在两个固定支架中间，垂直或水平安装两只横向大拉杆波纹补偿器，管道位移由两端固定支架向中间越来越大，到中间通过横向大拉杆波纹补偿器将位移消除，两个补偿器中间设立一个固定支架；旋转式补偿器一般用于不同轴线管道间或同一轴线间大位移量的补偿；轴向套桶式补偿器一般用于直管线间补偿，但该管线不便于登高或水平拐弯。后两种补偿器的补偿原理同横向大拉杆波纹补偿器。在本文中将以蒸汽管道为依据，重点介绍横向大拉杆波纹补偿器。

a、DN300左右横向波纹补偿器补偿量一般为20mm，安装时可采用垂直安装或水平安装；     
b、DN300左右旋转补偿器补偿量一般为40mm，安装时有Ω型补偿器及π型补偿器两种，Ω型补偿器一般用于补偿量较大管线，π型补偿器一般用于不在同一轴线管线；     
c、轴向套筒式补偿器一般用于补偿量不太大，且管段为直线；

二、横向大拉杆波纹补偿器安装前的准备工作

1、补偿器到货后，需对以下内容进行开箱检查：

a、文档资料：需检查补偿器标牌、合格证上所列型号、规格及技术参数是否与订货合同一致，其它所需的附属技术文件是否齐全。

b、外观检查：补偿器无明显的划伤或尖压痕；补偿器内部（波谷）应无异物；连接端口应完好，如法兰联接密封面应无贯穿伤痕，涂层无起皮、龟裂、剥落，大拉杆、运输拉杆及紧固件应完整。

2、补偿器吊装及运输注意事项：

a、吊装时应使用专用的吊装工夹具或起重吊耳，严禁使用运输拉杆作为承力部件。无起重吊耳的小口径补偿器，因其重量轻，可用绳索捆在接管上。

b、运输、储存过程中要防止日晒雨淋、水浸泡、有害气体腐蚀。

c、运输、储存过程中要防止跌落、碰撞，不要与其它物品堆放在一起，以免碰伤损坏波纹管。

d、运输过程中要捆绑牢固，防止窜动及滚动。

三、补偿器安装注意事项：

1、补偿器安装的必要步骤应预先计划，安装人员要熟悉这些步骤及制造厂商提供的使用说明及有关的技术资料。

2、安装前应检查产品的型号是否与管线设计资料相符。

3、大拉杆横向型补偿器是约束型补偿器，安装此种补偿器不会使压力推力作用在管线支座上，所以与之相连的支座为次固定支座。

4、大拉杆横向型补偿器的典型应用如下图：

5、当管线设计图需对大拉杆横向型补偿器冷紧时常用牵引管线的方法来实现，如下图所示，也可在安装前用运输拉杆调整好产品的角度实现冷紧。

6、现场焊接补偿器时务必将波纹管保护好，通常用湿中性石棉布保护。

7、不允许用波纹补偿器变形（压缩、拉伸、扭转）的方法来调整管道的安装偏差，以免影响补偿器的正常功能，降低使用寿命和增加管系、设备及支承件的载荷。建议管系上的一个配对法兰保留到补偿器就位后焊接。

8、补偿器装于管道后，试压前在确保固定与导向正确的前提下，拆除运输、固定构件（此类零件上一般贴有安装后拆除标志或涂黄漆），或按设计要求将限位装置调到规定位置。

9、补偿器所有的活动元件不得被外部构件卡死或限制其活动范围，波纹管的波纹间不应有防止其变形的异物，且不能用含氯的清洗剂或钢丝刷清除波纹管的污物。

10、用于蒸汽管线时，水平管线应有低点疏水、垂直管线在水平管上应有疏水装置，不允许有盲肠以免发生水击。输油管线应有回油装置和安全阀，防止涨油时压力急剧升高。易燃、易爆管线要有安全阀，用于易燃、易爆管线中补偿器的周围要设有效的防护装置，以免万一发生爆炸造成人员伤亡。

11、焊接时严禁将地线接于波纹管上。

12、安装中各类支架作用及注意事项：

a、主固定支架：管线上主固定支架将管线分成许多管段，使位于固定管架间的膨胀节吸收管段的位移，并承受盲板力（内压力产生的推力）、膨胀节弹性力以及管系的摩擦力、承载、风载等。膨胀节安装时应尽可能靠近固定支架安装。

b、次固定支架：管线上次固定支架也将管线分成许多管段，使位于固定管架间的膨胀节吸收管段的位移，并承受膨胀节弹性力以及管系的摩擦力、承载、风载等，不承受盲板力，膨胀节安装时应尽可能靠近并在次固定支架两边安装。

c、导向支架：使膨胀节按设计要求吸收管段的位移，防止管线的失稳，并承受约盲板力的15%，对轴向位移的导向支架的配置，一般在靠近膨胀节的第一导向支架距膨胀节为4倍管径，第二导向支架距第一导向支架距离为14倍管径，其余导向支架间距∠maｘ＝０.０１５７*｛ＥＪ/（ＰＡ±ＫＸ）｝１/２

Ｅ—管道弹性模量ｋｇｆ/ｃｍ２，Ｊ—管道惯性矩ｃｍ４，Ｐ—工作压力ｋｇｆ/ｃｍ２，Ａ—波纹管有效面积ｃｍ２，Ｋ—波纹管单波轴向刚度ｋｇｆ/ｍｍ，Ｘ—单波轴向补偿量ｍｍ。

13、旋转补偿器安装时注意事项：

a、安装前检查旋转补偿器内管外端是否露出压盖+２００ｍｍ。

b、将旋转筒直接焊接（或法兰连接）在管道上，并与管道保持同心。

c、在靠近伸缩节的两端应各有一个牢靠的导向支坐，保证运行时自由伸缩。单节内导管应安装在介质流入端，双节内导管处用固定指甲托起焊牢，以保证与管道同心。

四、试压及使用

１、试压前要确保固定、支撑及导向的设置应符合产品说明及管线设计图，如二者有矛盾应及时与设计单位及生产厂家联系，以免损坏产品。

２、介质为气体的管线试压时水的重量要有合理的支撑。

３、试验压力严格按设计规定且压力逐级上升，不断观察，重点观察固定支架有无明显的变形及补偿器有无异常现象。

４、使用中要建立合理的定期检查制度，如有异常，应及时与设计单位及生产厂家联系。

总之，在波纹管补偿器应用日益广泛的今天，我们要产品的检查、安装、使用维护等几个方面严格控制，使之安全、有效的运行，为社会作出更大的贡献！