直埋外压式波纹补偿器管道补偿安装步骤
作者 Admin
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发布时间 2026-11-01
直埋外压式波纹补偿器管道补偿安装步骤 直埋外压式波纹补偿器安装的核心是:
先确认埋深、土壤条件和波位,再检查芯管、波纹外表面、导向和排水构造;在管道无应力对中的状态下安装,采用与工作波纹管同向的预拉伸,做好外保护、砂垫层、回填和标志;最后按要求试压,不能让补偿器承担管重或成为回填受力点。
它不是靠“免维护”工作,而是需要外壳、导向、排水、外防腐和回填质量共同保证寿命。
一、安装前准备
1. 核对设计参数
核对产品铭牌、厂家总图与设计文件:
• 公称直径;
• 压力等级;
• 工作温度和设计温度;
• 轴向补偿量;
• 波纹管材质;
• 端管、芯管材质;
• 外护套材质及防腐要求;
• 预拉伸值;
• 固定支墩位置;
• 导向支架位置;
• 土壤类别及地下水位;
• 回填材料;
• 波纹管及端管外防腐做法。
外压式的内压推力方向由产品结构平衡,不能因此省略固定支墩、导向装置和试压。
2. 核对直埋方式
确认属于:
• 普通土壤直埋;
• 高水位地区直埋;
• 含砂、碎石或回填土直埋;
• 沟槽敷设;
• 混凝土管廊内直埋;
• 带外保护筒或检查井安装。
高水位、流砂、回填石多或地下结构不均匀沉降时,应专项确认外护结构、排水和回填方案。
3. 检查产品外观
检查:
• 外压波纹管无凹陷、裂纹和压扁;
• 外护套无破损、穿孔和锈蚀;
• 导向螺栓、限位拉杆及防松件齐全;
• 运输固定件未提前损坏;
• 端管坡口完好;
• 导流筒方向正确;
• 排水孔或疏水装置符合设计;
• 预拉伸定位件及尺寸与设计一致。
不得将临时运输拉杆当作工作限位件,也不得自行拆除预拉伸固定件。
4. 检查工作坑和沟槽
安装位置应设置工作坑,避免直接在硬土或石块上拖拽补偿器。工作坑应满足:
• 补偿器居中;
• 有焊接和检测空间;
• 便于安装导向结构;
• 不妨碍端管同轴;
• 底部无大块石、树根和硬物;
• 地下水较高时具备排水条件。
二、确定安装方向
1. 外压式结构方向
外压式波纹管通常有:
• 工作波纹管;
• 平衡波纹管;
• 芯管或中间管;
• 外护套;
• 导向结构;
• 端管。
安装方向由厂家总图决定。一般应保证:
• 介质从芯管内部通过;
• 波纹外侧处于相应压力场中;
• 压力推力由内部平衡结构承担;
• 端管焊接方向正确;
• 预拉伸方向正确。
2. 导流筒方向
带导流筒时,导流筒开口端应与介质流向一致。装反会导致介质进入波纹区、产生湍流和局部冲刷。
3. 预拉伸方向
直埋外压式补偿器通常沿管道轴线进行预拉伸,预拉伸方向与工作波纹管设计位移方向一致。
例如,管道升温后主要伸长时,通常按设计和厂家要求在冷态向拉伸方向预偏置,使高温伸长时仍有压缩余量。具体预拉伸量必须由设计温差、管段长度、线膨胀系数和厂家补偿曲线计算,不能把额定补偿量直接全部预拉。
三、设置砂垫层和工作坑基础
1. 底部处理
沟槽底部应夯实并整平,然后铺设砂垫层。常见做法可采用:
• 中粗砂;
• 洁净无石块;
• 含水率适宜;
• 分层摊铺;
• 人工整平;
• 小型机具压实。
不得用砖块、石块、混凝土碎块垫平补偿器。局部硬物会在回填后持续挤压外护层,并导致波纹管或导向结构偏载。
2. 补偿器不得悬空
补偿器及其两侧短管下方必须连续填砂,使荷载均匀传递到沟底。工作坑内不得出现:
• 局部悬空;
• 垫砖头找平;
• 单侧碎石支撑;
• 硬物顶住波纹;
• 外护壳与石块直接接触;
• 底部积水浸泡。
四、管道预组装
1. 先组对两端管道
安装顺序宜为:
1. 安装固定支墩和导向支座;
2. 预组装两侧直管段;
3. 调整安装距离;
4. 保证管道同轴;
5. 将补偿器置于设计冷态位置;
6. 组对端管坡口;
7. 点焊;
8. 检查同轴度;
9. 满焊;
10. 完成焊缝检验;
11. 安装外保护、排水和防腐;
12. 分层回填。
不得在补偿器已经承受管道重量后再强行拉动对口。
2. 检查同轴度
安装前测量波纹管自然长度或预拉伸长度,再检查:
• 两端管道中心线一致;
• 端管同轴;
• 法兰或坡口自然对正;
• 波纹管无扭转;
• 外护筒四周间隙均匀;
• 导向装置不卡涩;
• 管道无侧向偏载。
管道与补偿器同轴度通常可按不超过 1 mm 控制,但具体应以设计和厂家要求为准。
五、预拉伸和限位装置
1. 按设计值预拉伸
预拉伸按厂家提供的专用工具和施工顺序进行:
1. 测量冷态自然长度;
2. 设置临时支撑;
3. 对称、缓慢施加拉力;
4. 控制预拉伸方向沿管道轴线;
5. 沿圆周检查变形是否一致;
6. 达到设计值后临时固定;
7. 完成管道焊接;
8. 检查支架和导向;
9. 按厂家要求解除或调整运输固定件;
10. 保留工作限位及导向装置。
预拉伸后四周测量偏差可以参考“不超过预拉伸量的1/5”,但这只是工程控制值,最终应以厂家总图为准。
2. 限位装置
固定支架、导向支座和限位拉杆应共同工作:
• 固定支墩承受计算轴向推力;
• 导向支座只允许管道沿轴线移动;
• 限位装置防止超位移拉脱;
• 限位间隙按设计调整;
• 防松螺母必须背紧。
限位装置不得把补偿器永久锁成刚性短管,否则管道热位移无法释放。
六、端管焊接
1. 焊接准备
• 清除坡口及附近油污、锈蚀和水分;
• 确认坡口间隙;
• 采用合格焊接工艺;
• 检查焊材型号;
• 保护外护套、导流筒和波纹区域。
2. 先点焊后检查
点焊后检查:
• 同轴度;
• 预拉伸长度;
• 坡口间隙;
• 导向是否卡涩;
• 补偿器是否承受侧向力;
• 焊接顺序是否会引起端管回弹。
3. 对称焊接
采用对称、分段焊接,控制焊接变形。重点防止:
• 管道热收缩拉动补偿器;
• 端管错边;
• 内壁凸出焊瘤;
• 焊后中心线偏移;
• 焊缝裂纹和未焊透。
4. 保护外护结构
焊接时不得:
• 在波纹管或外护套上引弧;
• 把电焊地线夹在补偿器上;
• 让焊渣飞溅到外护表面;
• 用火焰直接烘烤波纹;
• 让高温飞溅堵塞疏水孔。
必要时采用防火布、金属挡板和湿布遮挡,但不得妨碍焊接散热导致焊缝缺陷。
七、焊缝检查与防腐
1. 焊缝检查
根据设计要求检查:
• 外观质量;
• 无损检测;
• 焊缝余高;
• 错边量;
• 内部缺陷;
• 返修次数。
焊缝不合格不得转入回填。
2. 外防腐
直埋补偿器外表面和端管应按设计做外防腐,例如:
• 环氧煤沥青;
• 三层聚乙烯;
• 熔结环氧粉末;
• 冷缠防腐带;
• 其他设计规定体系。
接口部位应做搭接和补口处理。不得让波纹外表面、端管或外护壳裸露回填。
八、外保护结构安装
直埋外压式补偿器通常需要防止:
• 地下水进入波纹区;
• 砂粒进入导向区;
• 土壤腐蚀;
• 回填石挤压;
• 地下水浮力;
• 不均匀沉降造成偏载。
应检查:
• 外保护筒密封;
• 波纹区排水或疏水构造;
• 导向套磨损情况;
• 端封结构;
• 波纹管与土壤之间的隔离层;
• 是否设检查井或检修坑。
产品铭牌、预拉伸标记和冷态长度标记,应根据检修要求保留,不得直接埋入无法识别的位置。
九、回填
1. 两侧对称回填
补偿器两侧应同时回填,防止侧向压力使外护筒和波纹管偏移。
回填顺序通常为:
1. 底部连续砂垫层;
2. 两侧对称填砂;
3. 人工分层捣实;
4. 检查补偿器是否位移;
5. 填至管顶以上一定高度;
6. 再按设计要求回填上部土层。
2. 控制回填材料
补偿器周围宜使用洁净砂或设计规定的细粒料:
• 无大石块;
• 无建筑垃圾;
• 无树根;
• 无冻土块;
• 无尖锐物;
• 含水率适宜;
• 级配符合设计要求。
机械直接碾压补偿器正上方前,应按设计保证保护层和覆土厚度。
3. 不得集中冲击
不得使用挖掘机铲斗直接撞击补偿器,不得用大石块砸实,不得在波纹区局部施加集中荷载。
十、试压
1. 试压前条件
• 固定支墩达到设计强度;
• 导向支座安装完成;
• 补偿器处于设计冷态位置;
• 预拉伸临时固定已按要求处理;
• 工作限位及防松装置正确;
• 外护排水装置符合要求;
• 沟槽底部无积水;
• 回填方式和覆土状态满足设计。
2. 分级升压
试压介质、压力、稳压时间和检查标准应按设计执行。一般应缓慢充压,分级检查:
• 端管焊缝;
• 波纹外表面;
• 外护套;
• 端封及疏水构造;
• 固定支墩;
• 导向结构;
• 限位装置;
• 检查井内是否渗漏。
发现渗漏时先卸压,不得带压紧固或锤击。
3. 泄压后检查
泄压后检查:
• 补偿器是否回弹;
• 外护筒是否移位;
• 回填是否沉降;
• 导向结构是否卡涩;
• 限位装置是否受力异常;
• 冷态长度是否改变。
十一、回填恢复与标志
试压合格后:
• 恢复设计要求的分层回填;
• 管顶设置示踪带或警示带;
• 转角、分支、阀门和补偿器位置设置标志桩;
• 记录坐标、标高和冷态长度;
• 记录预拉伸值、安装日期、型号及厂家;
• 高水位地区确认排水措施有效。
安装流程简表
核对参数、土壤条件、预拉伸值和埋设方式
→ 开挖工作坑并夯实沟底
→ 铺设连续砂垫层
→ 检查外压波纹、外护筒和导向装置
→ 预组装两侧管道并调整距离
→ 确认波纹预拉伸方向及介质流向
→ 管道与补偿器同轴对中
→ 临时固定设计预拉伸长度
→ 点焊、检查同轴度后满焊
→ 完成焊缝检测和接口防腐
→ 安装外护、疏水及导向结构
→ 两侧对称分层填砂
→ 检查限位装置和固定支墩
→ 按设计压力分级试压
→ 泄压检查并复紧
→ 恢复分层回填
→ 设置警示带和补偿器标志桩
→ 记录冷态长度并投入运行
直埋外压式波纹补偿器安装的重点不是最后回填,而是从沟底砂垫层开始控制。安装时必须保证管沟底部连续支撑、管道与补偿器同轴、预拉伸方向正确、限位和导向装置按设计调整,并在端管焊接、防腐、外护和分层回填全部完成后试压。具体预拉伸量、导向结构、排水方式及试压标准应以设计计算书和厂家总图为准。
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