城市热网管线设计及金属波纹管补偿器选用

1958年，   膨胀节制造商协会   次发布标准，膨胀节内容只有轴向位移情况。国内对膨胀节的应用也是从普通轴向型(亦称简单轴向型)开始的，由于刚性管道焊上了一个柔性的波纹管，就形成了简单的膨胀节，而运输和试压拉杆在安装后   拆除，这样原来由刚性管道传递的盲板力(压力推力F_p=πpd_i²/4)被波纹管隔离，只得由主固定支架来承受。
　　而后相继开发了角向型铰链型膨胀节和复式大拉杆膨胀节，但当时应用普通轴向型膨胀节   多、   普遍。同时对于设计和安装，使用单位对普通轴向型膨胀节认识还不足，以为如阀门一样，忽略了或未充分认识到主固定支架   承受压力推力的事实，导致发生了许多事故。
　　EJMA带动了国内波纹管膨胀节的发展，但EJMAB.2.1.1认为固定支架通常有   在阀门处、管道方向改变处、管道的弯段及主要支管的连接处设置，一直到第7版(1998年)也是这样阐述的，造成了设计人员在设计管线时，在管道转弯处设置固定支架，采用多个简单轴向型(因其补偿量较小)，这样的设计虽然没有错，但是不经济。在阀门处和重要支管(三通)处应设置固定支架，但在管道方向改变处可实施L形或π形自然补偿，在管道的盲端若无任何约束，可实现自由伸长，可见管道设计   佳方法是利用自然环境，充分利用L形、π形自然补偿(刚性补偿)和波纹管的柔性补偿以实现“刚柔”结合，可在阀门处、重要支管处、直管段适当的地方设置固定支架。而且对轴向波纹管膨胀节而言，在自然补偿和膨胀节补偿之间的固定支架为主固定支架，其余为次固定支架。
　　集中供热管线通常沿马路边、河边的绿化带，埋地或架空过马路，在主管线适当的地方开三通，经截止阀至用热单位的分汽缸。管线设计者   初考虑的是通过管线的走向和布局来实现自然热补偿，管线选择低支架为宜(支架高度为0.6~1.0m)，绿化带的灌木正好与管线齐平，很美观。若全部采用埋地管道，成本大大增加，且不利于疏水、维护和检验。对于过马路，用架高管线较好，若为埋地管道则采用埋管套管，热网管道的热补偿经弯管转移到地面，选用复式大拉杆型或复式铰链型或两铰链膨胀节组合来实现横向位移。对于很长的直管段，可采用L形两铰链式膨胀节组合或π形三铰链式膨胀节组合来吸收轴向位移。整根热网管线不用普通轴向型膨胀节，所有固定支架为次固定支架，不承受盲板力，其余为导向支架，两侧地面支架为弹簧支架，这样为避免管线在热变形后支架不起作用。若某些短的直管段采用了普通轴向型膨胀节，则其两侧固定支架为主固定支架。在主管线的三通处应设置固定支架，防止主管线热位移带动整根支管移动，或支管限制主管线热位移等情况。
　　城市蒸汽或热水管网中，用热单位普遍为生活用汽(水)，因城市用地紧张，房屋靠近马路，热网管线为蒸汽或120℃以上的高温热水，城区采用埋地敷设，郊区采用地面敷设。对于120℃以下的高温热水管网，可采用一次性轴向型膨胀节或套筒式伸缩节，管线经预变形后焊死，以减少管线维修。对于埋地敷设管道采用大补偿量套筒(串联)轴向型膨胀节，因固定支架要承受盲板力，地埋管厂家有专门的固定节。对于地面敷设管道选用的膨胀节同集中供热管网，同样在主管线三通处设置固定支架，三通支管线经阀门至用户，对于城市高楼竖井垂直热水管道可采用轴向压力平衡型膨胀节进行热补偿。
　　(1)集中供热金属波纹管补偿器热网管道应选用低支架管线，跨马路可采用析架(网架)或地埋管，应充分利用管线的自然补偿，少用或不用简单轴向型膨胀，优先采用两或三铰链式膨胀节组合，其次采用复式大拉杆膨胀节。
　　(2)在城市热水管网中，120℃以下的热水管网可采用一次性轴向型膨胀节；蒸汽或120℃以上的高温热水管网，在城区采用埋地敷设，采用大补偿量套筒(串联)轴向型膨胀节在城市，可采用轴向压力平衡型膨胀节。
　　(3)为了确保金属波纹管补偿器热网管线的   运行，架空管道不得布置普通轴向型膨胀节。