昌吉补偿器内部或外部承受气体或液体压力,并对安全性有较高要求的密封容器。早期的化学工业,反应压力多在10兆帕以下。但合成氨和高压聚乙烯等高压生产工艺出现后,要求补偿器的压力达100兆帕以上。随着化工和石油化工等工业的发展,补偿器的工作温度范围越来越宽,容量不断增大,有些还要求耐介质腐蚀。20世纪60年代开始,核电站的发展对反应堆压力容器提出了更高的安全和技术要求,从而促进了压力容器的进一步发展,广泛应用于各工业部门。补偿器主要为圆柱形,也有球形或其他形状。根据结构形式,可分为多层式压力容器,绕板式压力容器、型槽绕带式压力容器、热套式压力容器、锻焊式补偿器和厚板卷焊式压力容器等。大多数压力容器由钢制成,也有的用铝、钛等有色金属和玻璃钢、预应力混凝土等非金属材料制成。压力容器在使用中如发生爆炸,会造成灾难性事故。
(1)波纹管补偿器:波纹管补偿器是用金属波纹管制成的一种膨胀节。它能沿管道轴线方向伸缩,也允许少量弯曲。为了防止超过允许的补偿量,在波纹管两端设置有保护拉杆或保护环,在与它连接的两端管道上设置导向支架。另外还有转角式和横向式膨胀节,可用来补偿管道的转角变形和横向变形。这类膨胀节的优点是节省空间,节约材料,便于标准化和批量生产,缺点是寿命较短。(2)套筒式补偿器:套管伸缩节由能够作轴向相对运动的内外套管组成。内外套管之间采用填料函密封。使用时保持两端管子在一条轴线上移动。
专业的补偿器:产品使用普遍,但因其结构核心为不锈钢薄板(板厚0.2—2.5mm)制作的波纹管,对温度压力很敏感;产品寿命短(8—10年),而热网管道寿命在15-20年间,所以要进行二次更换造成极大浪费和影响。轴向型波纹补偿器内压推力大、工艺布置较为复杂、土建投资大、补偿量小;其它型式补偿器虽不产生内压推力,但其布置位置和操作失误等原因容易产生水击(锤)使之爆裂变形,发生爆炸等恶性事故;加之波纹补偿器生产厂家多而杂,为争市场而降低生产标准,无序竞争,使产品容易引发不可预见的重大事故(全国每年有几百起该类事故);地埋管如选用补偿器,发生泄漏事故后修复困难、程序复杂,牵涉面广,对供热单位和用户都会造成很大损失,社会影响面大。
常见补偿器分类:一、自然补偿:耐温耐压高,安全性能好,但补偿量小占地面积大,弯头多,土建规模大,流速受阻,供热半径小,运行中减压降温大,运行成本高,且不能随意布置,所以一般已不采用。二、套筒补偿器:五十年代产品,产品安全性能高,其轴向补偿方式容易产生泄漏;因存在内压推力、土建设置困难并且工程量大、安装要求高、热网间断运行不稳定和温度流量变化频率高,更易产生泄漏事故,从而严重制约着它的使用。