波紋管補(bǔ)償器是利用波紋管中的彈性元件的有效伸縮來(lái)吸收管線由于熱脹冷縮等原因而產(chǎn)生的尺寸變化的一種補(bǔ)償裝置。在直埋供熱管道中，外壓?jiǎn)问捷S向波紋管補(bǔ)償器因其具有補(bǔ)償量大、壽命長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)性好的特點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。但它對(duì)安裝的要求較高，需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及技術(shù)規(guī)范施工，保證補(bǔ)償器與前后直埋管道同軸，距補(bǔ)償器12米范圍內(nèi)不應(yīng)有折角和彎頭安裝前應(yīng)將管溝底部夯實(shí)鏟平，否則將造成壽命縮短甚至變形失效。
某公司煤礦棚戶區(qū)改造項(xiàng)目集中供熱工程熱水管線全長(zhǎng)19公里，全線采用直埋形式，地質(zhì)條件復(fù)雜，設(shè)計(jì)溫度110℃，采用外壓?jiǎn)问捷S向波紋管補(bǔ)償器，共設(shè)置560個(gè)。由于各種原因，在管道試壓過(guò)程中先后出現(xiàn)了多起補(bǔ)償器損壞的情況，造成了較大經(jīng)濟(jì)損失，并影響了工期。本文根據(jù)該工程實(shí)際情況，就試壓過(guò)程中軸向波紋管補(bǔ)償器容易發(fā)生變形失效的幾種情況進(jìn)行探討，并提出預(yù)防措施，以供廣大同仁在施工中予以重視與預(yù)防。
固定墩強(qiáng)度未達(dá)到規(guī)定要求。由于工期緊，試驗(yàn)段固定墩澆筑第三天就進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力達(dá)到1.85MPa（設(shè)計(jì)供水工作壓力2.4 MPa，強(qiáng)度試驗(yàn)壓力為設(shè)計(jì)工作壓力的1.5倍即3.6 MPa）時(shí)補(bǔ)償器被拉長(zhǎng)而報(bào)廢，同時(shí)固定墩發(fā)生位移而失效，需要重新返工。
按照施工規(guī)范的規(guī)定，試壓前固定墩的混凝土應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，固定墩上部及四周已按照規(guī)范進(jìn)行回填。該固定墩前側(cè)為90°彎頭，試壓時(shí)承受盲板力，而固定墩未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，四周及墩頂沒(méi)有進(jìn)行回填，因而造成固定墩及補(bǔ)償器的變形損壞。
二、壓力試驗(yàn)段劃分不合理。試驗(yàn)段劃分時(shí)沒(méi)有考慮補(bǔ)償器位置，直接在補(bǔ)償器附近加盲板試壓，補(bǔ)償器與盲板之間沒(méi)有固定墩，盲板自由端沒(méi)有進(jìn)行加固或加固不合適，試壓時(shí)補(bǔ)償器承受內(nèi)壓力被拉長(zhǎng)而報(bào)廢。本工程中某段試壓管道與不試壓管道相隔10米，補(bǔ)償器與盲板之間沒(méi)有固定墩，為了保證試壓安全，對(duì)補(bǔ)償器進(jìn)行了加固，但沒(méi)有按照廠家要求進(jìn)行，試壓管道與非試壓管道之間用三根16槽鋼進(jìn)行連接，槽鋼之間用三塊鋼板進(jìn)行固定，在回水管道試驗(yàn)壓力升到1.5MPa（設(shè)計(jì)回水工作壓力1.6 MPa，強(qiáng)度試驗(yàn)壓力為設(shè)計(jì)工作壓力的1.5倍即2.4 MPa）時(shí)補(bǔ)償器猛然伸長(zhǎng)達(dá)180mm，槽鋼扭成了麻花狀。
長(zhǎng)距離供熱管道需要分段進(jìn)行試壓，試驗(yàn)段的劃分除了按照施工班組或施工隊(duì)進(jìn)行劃分外，還應(yīng)考慮補(bǔ)償器及固定墩的位置，一般不應(yīng)有自由端，更不能把補(bǔ)償器做為自由端，否則應(yīng)對(duì)管端或補(bǔ)償器進(jìn)行可靠加固，使其不能自由移動(dòng)。一般情況下，打壓段與非打壓段不能相隔太遠(yuǎn)，兩者之間應(yīng)用打壓短管連接，打壓短管一般不大于1米，以方便拆卸，見(jiàn)附圖1。管端加固應(yīng)采用同徑鋼管頂在兩段管道中間，使管端剛性固定而不能發(fā)生位移，因而補(bǔ)償器也就避免了承受內(nèi)壓力。如無(wú)法使管端剛性固定，則應(yīng)將補(bǔ)償器進(jìn)行加固，使其剛性連成一體。補(bǔ)償器的加固方法見(jiàn)下節(jié)。
三、補(bǔ)償器前端出現(xiàn)彎頭。由于補(bǔ)償器前端為彎頭，補(bǔ)償器沒(méi)有經(jīng)過(guò)加固就進(jìn)行打壓，致使補(bǔ)償器承受軸向內(nèi)拉力而發(fā)生變形損壞。
在有彎頭的情況下，一般不應(yīng)再設(shè)置補(bǔ)償器，因?yàn)閺濐^本身具有熱補(bǔ)償作用，補(bǔ)償器在壓力試驗(yàn)及管道運(yùn)行中都承受盲板力。因此這種情況應(yīng)該與設(shè)計(jì)協(xié)商取消補(bǔ)償器。在沒(méi)有取消補(bǔ)償器的情況下試壓時(shí)，應(yīng)首先對(duì)補(bǔ)償器進(jìn)行加固，然后才能進(jìn)行壓力試驗(yàn)。以DN700補(bǔ)償器為例，如附圖2所示，加固應(yīng)采用6根∠100*63*8角鋼或10槽鋼，沿圓周均布焊接。角鋼一端焊在補(bǔ)償器外護(hù)管上，另一端通過(guò)100*250*10鋼板焊在接管上。兩端焊縫長(zhǎng)度均不小于200mm，以保證焊接強(qiáng)度。試壓結(jié)束后角鋼及鋼板等及時(shí)割除，切割時(shí)焊縫位置留茬，不得損壞波紋補(bǔ)償器。
四、補(bǔ)償器本身質(zhì)量問(wèn)題。補(bǔ)償器安裝前應(yīng)會(huì)同生產(chǎn)廠家、業(yè)主、監(jiān)理一起對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收，檢查其型號(hào)、規(guī)格是否與設(shè)計(jì)相符，尺寸偏差是否在規(guī)范允許范圍內(nèi)，并要校對(duì)產(chǎn)品合格證，安裝前按照設(shè)計(jì)圖紙核對(duì)每個(gè)補(bǔ)償器的型號(hào)和安裝位置及安裝方向，杜絕不合格產(chǎn)品安裝到管線上造成返工損失。
另外，管道試壓時(shí)應(yīng)緩慢升壓，排凈管內(nèi)空氣；保壓時(shí)間嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)或規(guī)范規(guī)定，不得隨意延長(zhǎng)；泄壓時(shí)壓力不能下降太快，防止形成負(fù)壓，否則將降低補(bǔ)償器的疲勞強(qiáng)度。由于波紋管的材料為不銹鋼，因此試壓用水中的氯離子含量不能超過(guò)25PPM。
綜上所述，補(bǔ)償器的損壞都是由于沒(méi)有嚴(yán)格按照施工規(guī)范及設(shè)計(jì)要求施工造成的，因此，我們?cè)谑┕み^(guò)程中必須認(rèn)真學(xué)習(xí)與研究規(guī)范和設(shè)計(jì)圖紙，嚴(yán)格履行報(bào)驗(yàn)程序及設(shè)備材料進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收程序，切實(shí)按照規(guī)范及設(shè)計(jì)要求施工，就能避免補(bǔ)償器的損壞，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失，保證施工質(zhì)量與工期。
