一起套筒补偿器运行事故的分析
【摘要】介绍了一起无推力套筒补偿器运行时发生补偿器芯管与外壳偏心,导致补偿器密封结构破坏的事故,分析了事故发生的原因,提出了修复方案及设计应注意的问题
1、事故管段介绍某集中供热一次管网,设计供、回水温度为1300C、70℃,主干线采用地沟敷设方式,管径为DNl000,管道热补偿采用旁流式无推力套筒补偿器,补偿器的旁流管为竖向安装。发生事故的管段布置如图l所示。无推力套筒补偿器中点西侧4米为固定支架G1同定支架G1,西侧2米为L型自然补偿管段的弯头1,无推力套筒补偿器东侧约100米为固定支架G2。运行期间该管段无推力套筒补偿器发生事故。
2、补偿器损坏情况.旁流式无推力套筒补偿器左侧为补偿器的固定端,右侧为补偿器的芯管;无推力套筒补偿器发生事故后。现场检查发现补偿器芯管水平面两侧严重划伤。密封涵压兰严重变形,密封材料部分外露,补偿器发生漏水。如图2所示。
3、固定支架结构介绍供热管线固定支架G1,采用的是双面挡环型固定支架.供热管道穿过同定支架钢结构孔洞时在管道径向设计留有4cm间隙。且双面挡环与固定支架钢结构紧贴但不焊接。如图3、图4所示。
4、事故原因分析.本起事故的发生的主要原因是由于设计考虑不周全造成的。事故的现象是补偿器芯管与外壳发生偏心,导致补偿器密封结构破坏。而分析其导致补偿器芯管与外壳发生偏心的真实原因,是由于供热管道穿过固定支架钢结构孑L洞时在管道径向留有4cm间隙.当L型自然补偿管段热伸长(或冷收缩)时.穿过固定支架的管段发生了侧向偏移。如果安装时管道与同定支架钢结构孔洞同心.管道移动可达4cm;如果安装时管道与固定支架钢结构孔洞不同心,管道位移量最大可达到8cm(施工单位考虑好穿管,预留间隙往往大于4cm)。无推力套筒补偿器与弯头1距离仅为6m.该长度的管段为刚性管段。且该管段侧向无约束.因此必然会引发补偿器芯管与外壳偏心,造成补偿器密封结构破坏。5.修复方案。修复方案为首先调整供热管线。将管线复位,使补偿器芯管与外壳同心,然后修复补偿器芯管的划伤部位及密封结构,最后将钢管与固定支架钢结构同定,使其运行时不发生侧向移动。同时应校核加同结构及固定支架的侧向承载能力。
按照上述方案如果固定支架的侧向承载能力不能满足要求.可加强同定支架承力结构,或在弯头1的南侧,并靠近弯头1处,增设一个双面挡环型同定支架。
6.设计应注意的问题
①按原定设计位置设固定支架时,应采用轴向与侧向均不产生位移的其它形式的固定支架(如同定节)。
②若采用双面挡环型固定支架,应在弯头1的前、后,并靠近弯头1,分别设置两个双面挡环型固定支架。
③若按原设计位置设一个双面挡环型固定支架时。可将补偿器设在双面挡环型同定支架的东侧刚性长度以外,管道不产生侧向偏移的位置。
设计时注意了以上问题。就可避免此类无推力套筒补偿器发生芯管与外壳偏心.导致补偿器密封结构破坏的事故发生。
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