| 注填式套筒補(bǔ)償器 |
| 發(fā)表時(shí)間：2018-08-22 |
注填式補(bǔ)償器是熱流體管道的一種新型熱補(bǔ)償裝置，適用于熱水、蒸汽、優(yōu)等介質(zhì)，分為注填式套筒補(bǔ)償器和注填式球型補(bǔ)償器。注填式套筒補(bǔ)償器是通過(guò)內(nèi)套管相對(duì)外套管的滑移釋放管道的熱應(yīng)力；注填式球型補(bǔ)償器是以球頭相對(duì)于外殼體的轉(zhuǎn)動(dòng)吸收管道的變形。
針對(duì)通常套管式補(bǔ)償器易泄漏、需停產(chǎn)維修等弊病，我廠研究“注射充填密封劑”技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行常新，命名為“注填式補(bǔ)償器”。
注填式套筒補(bǔ)償器保留并發(fā)展了通常套管式（亦稱填料式）熱補(bǔ)償器的安裝場(chǎng)地小、補(bǔ)償量大等固有特點(diǎn)，以先進(jìn)的注填密封技術(shù)和新穎的結(jié)構(gòu)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期可靠密封盒不停止管路的運(yùn)行即可維護(hù)，消除了通常套管式熱補(bǔ)償器的密封不可靠、易泄漏、需停產(chǎn)維修等缺點(diǎn)。
注填式補(bǔ)償器，1987年投入市場(chǎng)使用，至今已經(jīng)受了近20年的使用考驗(yàn)。實(shí)踐證明：產(chǎn)品可靠性高，壽命長(zhǎng)，少維修，維護(hù)工藝簡(jiǎn)單。
本公司生產(chǎn)的注填式補(bǔ)償器，是總結(jié)過(guò)去多年設(shè)計(jì)使用經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)改進(jìn)型，再技術(shù)方面進(jìn)行了新開(kāi)發(fā)，以達(dá)到與管道同壽命，并擴(kuò)大了使用范圍。該產(chǎn)品進(jìn)行20000次的往復(fù)運(yùn)動(dòng)壽命試驗(yàn)，每1000次做一次水壓試驗(yàn)，其承壓能力與實(shí)驗(yàn)前的承壓能力完全一致。
我公司生產(chǎn)的注填式補(bǔ)償器分為兩大類“一是注填式套筒補(bǔ)償器。此種補(bǔ)償器按是否對(duì)管道產(chǎn)生拉緊力，即對(duì)作用于管道拐彎或盲端處的固定支架上的流體靜壓產(chǎn)生推力是否進(jìn)行抵消，分為普通型注填式套筒補(bǔ)償器和平衡性注填式套筒補(bǔ)償器，另外對(duì)于地下鋪設(shè)熱水管網(wǎng)，開(kāi)發(fā)了直埋型注射式套筒補(bǔ)償器，不需設(shè)置產(chǎn)品檢修井。另一類是注填式球型補(bǔ)償器。
二、注填式套筒補(bǔ)償器
（一）、產(chǎn)品品種和結(jié)構(gòu)
1、普通型注填式套筒補(bǔ)償器
普通型注填式套筒補(bǔ)償器分為兩種補(bǔ)償形式，圖1為單向補(bǔ)償式，圖2為雙向補(bǔ)償式。
圖1 單向補(bǔ)償注填式套筒補(bǔ)償器
圖2 雙向補(bǔ)償注填式套筒補(bǔ)償器
普通型注填式套筒補(bǔ)償器，由外套、內(nèi)套、密封體、導(dǎo)向體和注料咀等構(gòu)成。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：
（1）通過(guò)內(nèi)套相對(duì)外套的滑移運(yùn)動(dòng)，對(duì)管道的受熱伸長(zhǎng)和受冷縮短進(jìn)行補(bǔ)償。
（2）將特種密封劑通過(guò)外部的注料咀注射填入到密封體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)套和外套之間的相對(duì)滑動(dòng)密封，防止管道內(nèi)的流體泄露；
（3）依靠特種密封劑的優(yōu)異性能和外部注入式結(jié)構(gòu)，可在管道正常運(yùn)行狀態(tài)下補(bǔ)充注入特種密封劑，實(shí)現(xiàn)不停產(chǎn)維修，延長(zhǎng)連續(xù)運(yùn)行時(shí)間；
（4）依靠?jī)啥说膶?dǎo)向體，保持內(nèi)套相對(duì)外套的同心，承受管道的側(cè)向力，防止鋼件之間出現(xiàn)擦傷，是管道運(yùn)行狀態(tài)下的密封更可靠、耐久；
（5）內(nèi)套與外套之間采取牢固的防脫出設(shè)計(jì)，已經(jīng)受了管道意外事故的考驗(yàn)，如固定支座開(kāi)焊、超壓超溫運(yùn)行等；
（6）內(nèi)套表面經(jīng)過(guò)特殊處理。可防止生銹且表面光潔度好，摩擦系數(shù)小，硬度大，耐磨，有效地提高使用壽命。
（7）連接方式采用焊接形式（亦可按客戶要求制成法蘭式）。
2、平衡型注填式套筒補(bǔ)償器
平衡型注填式套筒補(bǔ)償器再工作中管道內(nèi)流體靜壓力，對(duì)與之相連的兩側(cè)管道產(chǎn)生拉緊力。其拉力值基本等于流體靜壓力乘以管道流通橫截面積。這樣，對(duì)作用于管道拐彎或盲端處的固定支架上的流體靜壓產(chǎn)生的推力進(jìn)行抵消，從而使作用于該處固定支架上的推力大幅度降低，消除了普通型補(bǔ)償器這方面的不足。簡(jiǎn)化了固定支架的設(shè)計(jì)與施工，大幅度地降低其工程造價(jià)，尤其對(duì)高壓、高架空、結(jié)構(gòu)空間又受到限制的場(chǎng)合最有益。這種補(bǔ)償結(jié)構(gòu)使管道處于受拉狀態(tài)，提高了管道運(yùn)行的穩(wěn)定性。
結(jié)構(gòu)類型以擋板一旁通式平衡型注填式套筒補(bǔ)償器為主，見(jiàn)圖3。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：外套串聯(lián)兩個(gè)密封體，內(nèi)套后端加擋板，流體經(jīng)內(nèi)套的孔道引到兩密封箱間隔腔，再經(jīng)外套間隔腔處孔道，引回到后部加擋板的主管道，這種補(bǔ)償器重量大、安裝尺寸長(zhǎng)。
圖3 擋板旁通式平衡型注填式套筒補(bǔ)償器
3、直埋型注填式套筒補(bǔ)償器
此種補(bǔ)償器比普通型注填式套筒補(bǔ)償器增加了內(nèi)套表面防護(hù)結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖4
圖4 直埋型單向注填式套筒補(bǔ)償器
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：在普通型注填式套筒補(bǔ)償器的基礎(chǔ)上，增加了防護(hù)套、密封環(huán)及密封盤(pán)根，阻止污水和泥砂進(jìn)入到內(nèi)套的工作表面，防止有害介質(zhì)對(duì)補(bǔ)償器工作表面的腐蝕，保證工作表面的光潔度，減小摩擦力，同時(shí)密封環(huán)還起到導(dǎo)向作用，有效地提高了補(bǔ)償器的工作可靠性和使用壽命。
（二）技術(shù)特點(diǎn)
注填式套筒補(bǔ)償器的主要特點(diǎn)如下：
1、密封技術(shù)先進(jìn)，特種密封劑由外部注射填進(jìn)去，實(shí)現(xiàn)可靠密封和不停產(chǎn)維護(hù)；
（1）可在管道正常運(yùn)行狀態(tài)下，多次補(bǔ)充注入特種密封劑，排除泄露，保障管道安全可靠地長(zhǎng)期運(yùn)行；
（2）注填式工藝簡(jiǎn)單、方便、易于現(xiàn)場(chǎng)施工。
（3）特種密封劑性能優(yōu)異，充填致密，回彈性能保持穩(wěn)定、持久，一次充填可維持無(wú)泄露運(yùn)行間隔5年以上；
（4）自潤(rùn)滑性能好，摩擦系數(shù)小（0.04～0.10）；
（5）不同密封劑可滿足廣泛流體需要，適應(yīng)溫度-50℃～+650℃，壓力由真空到20MPa以上；
（6）密封劑無(wú)毒，無(wú)腐蝕性；
（7）密封壓力可按要求設(shè)計(jì)和控制，達(dá)到最佳工作狀態(tài)。
2、采用自潤(rùn)滑導(dǎo)向體結(jié)構(gòu)：
（1）保持相對(duì)移動(dòng)的密封表面同心，防止偏斜，達(dá)到最小工作間隙，提高密封可靠性，延長(zhǎng)密封壽命；
（2）防止滑動(dòng)套管表面擦傷，提高密封可靠性。
3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用焊接式不可拆整體結(jié)構(gòu)；
（1）減小外徑尺寸，減輕了重量；
（2）補(bǔ)償器與管道之間采用焊接連接，占用空間小，安裝方便。
4、結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。
5、安裝方便，可按用戶要求調(diào)整好預(yù)補(bǔ)償量。
6、與通常套管式和波紋管式補(bǔ)償器相比，作用于管道上的推力小。
7、熱補(bǔ)償量可按要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。單向補(bǔ)償型產(chǎn)品，熱補(bǔ)償量實(shí)際使用可達(dá)500mm以上，雙向補(bǔ)償型產(chǎn)品，熱補(bǔ)償量實(shí)際使用可達(dá)到1000mm以上。
8、使用壽命長(zhǎng)，疲勞壽命與管道相當(dāng)：表面特殊處理的產(chǎn)品。在鹽水、鹽溶液等環(huán)境下耐腐蝕性好，比1Cr18Ni9Ti不銹鋼高50～100倍。
（三）規(guī)格與標(biāo)記
1、產(chǎn)品規(guī)格
（1）普通型注填式套筒補(bǔ)償器
單向補(bǔ)償式補(bǔ)償器，產(chǎn)品規(guī)格見(jiàn)表1，表中符號(hào)含義見(jiàn)圖1。
雙向補(bǔ)償式補(bǔ)償器，產(chǎn)品規(guī)格見(jiàn)表2，表中符號(hào)含義見(jiàn)圖2。
（2）平衡型注填式套筒補(bǔ)償器
擋板-旁通式平衡注填式套筒補(bǔ)償器，本樣本暫未給出產(chǎn)品規(guī)格表。
（3）直埋型注填式套筒補(bǔ)償器
熱水管道用直埋型補(bǔ)償器，產(chǎn)品規(guī)格見(jiàn)表3，表中符號(hào)含義見(jiàn)圖4。
2、產(chǎn)品標(biāo)記
產(chǎn)品標(biāo)記含義如下：
（1）普通型注填式套筒補(bǔ)償器，產(chǎn)品標(biāo)記舉例如下：
例1：公稱直徑DN=600mm，公稱壓力=1.6MPa，最高工作溫度350℃，補(bǔ)償量300mm的單向型產(chǎn)品，標(biāo)記為：
ZP600-1.6/350-300
例2：公稱直徑DN=200mm，公稱壓力=1.6MPa，最高工作溫度300℃，補(bǔ)償量400mm×2的雙向型產(chǎn)品，標(biāo)記為：
ZP600-1.6/300-400×2
（2）平衡型注填式套筒補(bǔ)償器，舉例如下：
例：公稱直徑DN=600mm，公稱壓力=1.6MPa，最高工作溫度300℃，補(bǔ)償量500mm的旁通式平衡型注填式套筒補(bǔ)償器，標(biāo)記為：
ZP600-1.6/300-500
（3）直埋型注填式套筒補(bǔ)償器，舉例如下：
例：公稱直徑DN=900mm，公稱壓力=1.6MPa，最高工作溫度150℃，補(bǔ)償量300mm的直埋型注填式套筒補(bǔ)償器，標(biāo)記為：
ZP900-1.6/150-300
（四）產(chǎn)品安裝
（1）運(yùn)輸和安裝中應(yīng)注意保護(hù)注料咀，嚴(yán)防碰撞，嚴(yán)禁用做吊耳；
（2）單向補(bǔ)償器，管道的固定支座要盡可能靠近產(chǎn)品的外套；
（3）雙向補(bǔ)償器，在外套中央放置固定支座，兩邊的補(bǔ)償距離要相同；
（4）平衡性補(bǔ)償器，產(chǎn)品可以安裝在所補(bǔ)償管段中間，產(chǎn)品外殼處設(shè)置滑動(dòng)支座；
（5）熱水管道用直埋型補(bǔ)償器，可不設(shè)置檢修井，再管道壓力試驗(yàn)和初運(yùn)行無(wú)泄漏后，即可回填土；
（6）安裝前，應(yīng)檢查注料口螺栓，如有松動(dòng)，予以擰緊，擰緊力矩為300～500M·m。檢查內(nèi)套伸出長(zhǎng)度，通常，產(chǎn)品出廠時(shí)已留了50mm的收縮量。
（7）安裝前，必須根據(jù)補(bǔ)償器的摩擦力校核固定支架的推力，摩擦力值見(jiàn)合格證。
（8）當(dāng)公稱直徑小于350mm時(shí)，可不設(shè)滑動(dòng)支座，外套管應(yīng)固定在固定支架附近，補(bǔ)償器與支架的距離應(yīng)不大于4倍的管道直徑；當(dāng)公稱直徑大于等于400mm時(shí)，應(yīng)在補(bǔ)償器外套管下面加相應(yīng)規(guī)格的滑動(dòng)支架。
（9）產(chǎn)品要沿著管道中心線安裝，內(nèi)套管軸線與外套管軸線的不同軸度不大于1%，以防止運(yùn)行時(shí)摩擦力過(guò)大甚至發(fā)生卡死現(xiàn)象。安裝方法是在管道連接好后，根據(jù)補(bǔ)償器的長(zhǎng)度截掉同長(zhǎng)度管段，將補(bǔ)償器與兩端管道焊接在一起，以保證補(bǔ)償器內(nèi)套與外套的同軸度。
（10）要防止外來(lái)物體碰撞內(nèi)套表面，安裝焊接時(shí)不允許飛濺物落在內(nèi)套表面上。
（11）安裝時(shí)，介質(zhì)流向應(yīng)與箭頭方向一致。
（12）安裝好后，按管道保溫要求，對(duì)補(bǔ)償器進(jìn)行保溫處理。
三、注填式球型補(bǔ)償器
注填式球型補(bǔ)償器是在普通球型補(bǔ)償器的基礎(chǔ)上，采用先進(jìn)的注入式技術(shù)和性能優(yōu)異的特種密封劑，經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)和試驗(yàn)而研制成功的新型補(bǔ)償裝置。
注填式球形補(bǔ)償器是以球頭相對(duì)于外殼體的轉(zhuǎn)動(dòng)吸收管道的變形，其球頭可以再空間任意方向轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，球型補(bǔ)償器又被稱為“管道的萬(wàn)向接頭”。而且還適用于其他復(fù)雜的管網(wǎng)，解決了因地基下沉或地震等原因引起的管道變形。所以，該產(chǎn)品在電力、供暖、石化等部門(mén)具有廣闊的應(yīng)用前景。
（一）結(jié)構(gòu)
注填式球型補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖5，它主要由球頭、外殼體、后座、球面軸瓦、密封環(huán)和注料咀等組成。
密封劑從主料咀注入，在球頭和外殼體之間形成有密封環(huán)及特種密封劑組成的密封腔，實(shí)現(xiàn)對(duì)管道內(nèi)介質(zhì)的密封。同時(shí)，它又和球瓦一起承受管道內(nèi)介質(zhì)的壓力所產(chǎn)生的拉力。工作時(shí)，管道由于溫度變化所產(chǎn)生的伸縮力作用在球頭（或外殼體）上，使球頭和外殼體產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)一對(duì)球補(bǔ)的相互折曲運(yùn)動(dòng)完成對(duì)管道的熱補(bǔ)償，吸收管道的熱應(yīng)力。
（二）性能特點(diǎn)
注填式球型補(bǔ)償器具有普通球型補(bǔ)償器能力大、無(wú)內(nèi)壓產(chǎn)生的軸向推力以及結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小等優(yōu)點(diǎn)外，與普通球補(bǔ)相比，又具有如下特點(diǎn)：
1、采用注入式結(jié)構(gòu)，利用專用的注射槍將密封劑從外部注入，在外殼體和球頭的球面間形成一個(gè)高壓密封腔，不但可以達(dá)到可靠密封，又可實(shí)現(xiàn)不停產(chǎn)維護(hù)。可在管道運(yùn)行時(shí)，補(bǔ)充密封劑，排出泄露，保證管道長(zhǎng)期安全運(yùn)行。注填工藝簡(jiǎn)單方便，易于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施，并可遠(yuǎn)距離注入，特別適用于不便維修和難以接近的地下管道。
2、自行研制的性能優(yōu)異的特種密封劑性能優(yōu)異、回彈性好、耐老化，一次注入可無(wú)泄漏工作5年以上。密封劑性能好，摩擦系數(shù)低，耐腐蝕，適用于廣泛流體。
3、取消了普通球補(bǔ)的壓緊法蘭及其連接螺栓，采用焊接型整體外殼，不但減輕了重量，又提高了產(chǎn)品可靠性。
4、采用自潤(rùn)滑球面軸瓦和注填型密封腔代替原密封環(huán)，既克服了普通球補(bǔ)裝配和調(diào)整上的困難，又保證了密封的可靠性。
5、與管道采用焊接連接，節(jié)省了連接法蘭，減少了管道的泄漏點(diǎn)。
（三）規(guī)格與標(biāo)記
注填式球型補(bǔ)償器產(chǎn)品代號(hào)為“ZQB”
產(chǎn)品標(biāo)記如下
（四）主要技術(shù)指標(biāo)
最高工作溫度：350℃
最大工作壓力：2.5MPa
最大折曲角：±15°
適用介質(zhì)：熱水、蒸汽、熱油等。