功能介绍：

一、概述

        注填式补偿器是热流体管道的一种新型热补偿装置，适用于热水、蒸汽、优等介质，分为注填式套筒补偿器和注填式球型补偿器。注填式套筒补偿器是通过内套管相对外套管的滑移释放管道的热应力；注填式球型补偿器是以球头相对于外壳体的转动吸收管道的变形。
        针对通常套管式补偿器易泄漏、需停产维修等弊病，我厂研究“注射充填密封剂”技术，对其进行常新，命名为“注填式补偿器”。
        注填式套筒补偿器保留并发展了通常套管式（亦称填料式）热补偿器的安装场地小、补偿量大等固有特点，以先进的注填密封技术和新颖的结构技术，实现长期可靠密封盒不停止管路的运行即可维护，消除了通常套管式热补偿器的密封不可靠、易泄漏、需停产维修等缺点。
        注填式补偿器，1987年投入市场使用，至今已经受了近20年的使用考验。实践证明：产品可靠性高，寿命长，少维修，维护工艺简单。
        本公司生产的注填式补偿器，是总结过去多年设计使用经验的技术改进型，再技术方面进行了新开发，以达到与管道同寿命，并扩大了使用范围。该产品进行20000次的往复运动寿命试验，每1000次做一次水压试验，其承压能力与实验前的承压能力完全一致。
        我公司生产的注填式补偿器分为两大类“一是注填式套筒补偿器。此种补偿器按是否对管道产生拉紧力，即对作用于管道拐弯或盲端处的固定支架上的流体静压产生推力是否进行抵消，分为普通型注填式套筒补偿器和平衡性注填式套筒补偿器，另外对于地下铺设热水管网，开发了直埋型注射式套筒补偿器，不需设置产品检修井。另一类是注填式球型补偿器。

二、注填式套筒补偿器

（一）、产品品种和结构
1、普通型注填式套筒补偿器
普通型注填式套筒补偿器分为两种补偿形式，图1为单向补偿式，图2为双向补偿式。

图1 单向补偿注填式套筒补偿器

图2 双向补偿注填式套筒补偿器

      普通型注填式套筒补偿器，由外套、内套、密封体、导向体和注料咀等构成。结构特点是：

      （1）通过内套相对外套的滑移运动，对管道的受热伸长和受冷缩短进行补偿。
      （2）将特种密封剂通过外部的注料咀注射填入到密封体内，实现内套和外套之间的相对滑动密封，防止管道内的流体泄露；
      （3）依靠特种密封剂的优异性能和外部注入式结构，可在管道正常运行状态下补充注入特种密封剂，实现不停产维修，延长连续运行时间；
      （4）依靠两端的导向体，保持内套相对外套的同心，承受管道的侧向力，防止钢件之间出现擦伤，是管道运行状态下的密封更可靠、耐久；
      （5）内套与外套之间采取牢固的防脱出设计，已经受了管道意外事故的考验，如固定支座开焊、超压超温运行等；
      （6）内套表面经过特殊处理。可防止生锈且表面光洁度好，摩擦系数小，硬度大，耐磨，有效地提高使用寿命。
      （7）连接方式采用焊接形式（亦可按客户要求制成法兰式）。

2、平衡型注填式套筒补偿器
      平衡型注填式套筒补偿器再工作中管道内流体静压力，对与之相连的两侧管道产生拉紧力。其拉力值基本等于流体静压力乘以管道流通横截面积。这样，对作用于管道拐弯或盲端处的固定支架上的流体静压产生的推力进行抵消，从而使作用于该处固定支架上的推力大幅度降低，消除了普通型补偿器这方面的不足。简化了固定支架的设计与施工，大幅度地降低其工程造价，尤其对高压、高架空、结构空间又受到限制的场合最有益。这种补偿结构使管道处于受拉状态，提高了管道运行的稳定性。
      结构类型以挡板一旁通式平衡型注填式套筒补偿器为主，见图3。
      结构特点是：外套串联两个密封体，内套后端加挡板，流体经内套的孔道引到两密封箱间隔腔，再经外套间隔腔处孔道，引回到后部加挡板的主管道，这种补偿器重量大、安装尺寸长。

图3 挡板旁通式平衡型注填式套筒补偿器

3、直埋型注填式套筒补偿器
      此种补偿器比普通型注填式套筒补偿器增加了内套表面防护结构，见图4

图4 直埋型单向注填式套筒补偿器

       结构特点：在普通型注填式套筒补偿器的基础上，增加了防护套、密封环及密封盘根，阻止污水和泥砂进入到内套的工作表面，防止有害介质对补偿器工作表面的腐蚀，保证工作表面的光洁度，减小摩擦力，同时密封环还起到导向作用，有效地提高了补偿器的工作可靠性和使用寿命。

（二）技术特点
      注填式套筒补偿器的主要特点如下：
      1、密封技术先进，特种密封剂由外部注射填进去，实现可靠密封和不停产维护；
      （1）可在管道正常运行状态下，多次补充注入特种密封剂，排除泄露，保障管道安全可靠地长期运行；
      （2）注填式工艺简单、方便、易于现场施工。
      （3）特种密封剂性能优异，充填致密，回弹性能保持稳定、持久，一次充填可维持无泄露运行间隔5年以上；
      （4）自润滑性能好，摩擦系数小（0.04～0.10）；
      （5）不同密封剂可满足广泛流体需要，适应温度-50℃～+650℃，压力由真空到20MPa以上；
      （6）密封剂无毒，无腐蚀性；
      （7）密封压力可按要求设计和控制，达到最佳工作状态。
      2、采用自润滑导向体结构：
      （1）保持相对移动的密封表面同心，防止偏斜，达到最小工作间隙，提高密封可靠性，延长密封寿命；
      （2）防止滑动套管表面擦伤，提高密封可靠性。
      3、结构简单，采用焊接式不可拆整体结构；
      （1）减小外径尺寸，减轻了重量；
      （2）补偿器与管道之间采用焊接连接，占用空间小，安装方便。
      4、结构紧凑，占地面积小。
      5、安装方便，可按用户要求调整好预补偿量。
      6、与通常套管式和波纹管式补偿器相比，作用于管道上的推力小。
      7、热补偿量可按要求进行设计。单向补偿型产品，热补偿量实际使用可达500mm以上，双向补偿型产品，热补偿量实际使用可达到1000mm以上。
      8、使用寿命长，疲劳寿命与管道相当：表面特殊处理的产品。在盐水、盐溶液等环境下耐腐蚀性好，比1Cr18Ni9Ti不锈钢高50～100倍。

（三）规格与标记
      1、产品规格
      （1）普通型注填式套筒补偿器
      单向补偿式补偿器，产品规格见表1，表中符号含义见图1。
      双向补偿式补偿器，产品规格见表2，表中符号含义见图2。
      （2）平衡型注填式套筒补偿器
      挡板-旁通式平衡注填式套筒补偿器，本样本暂未给出产品规格表。
      （3）直埋型注填式套筒补偿器
      热水管道用直埋型补偿器，产品规格见表3，表中符号含义见图4。

      2、产品标记
      产品标记含义如下：

      （1）普通型注填式套筒补偿器，产品标记举例如下：

      例1：公称直径DN=600mm，公称压力=1.6MPa，最高工作温度350℃，补偿量300mm的单向型产品，标记为：
      ZP600-1.6/350-300
      例2：公称直径DN=200mm，公称压力=1.6MPa，最高工作温度300℃，补偿量400mm×2的双向型产品，标记为：
      ZP600-1.6/300-400×2
      （2）平衡型注填式套筒补偿器，举例如下：
      例：公称直径DN=600mm，公称压力=1.6MPa，最高工作温度300℃，补偿量500mm的旁通式平衡型注填式套筒补偿器，标记为：
      ZP600-1.6/300-500
      （3）直埋型注填式套筒补偿器，举例如下：
      例：公称直径DN=900mm，公称压力=1.6MPa，最高工作温度150℃，补偿量300mm的直埋型注填式套筒补偿器，标记为：
      ZP900-1.6/150-300

      （四）产品安装
      （1）运输和安装中应注意保护注料咀，严防碰撞，严禁用做吊耳；
      （2）单向补偿器，管道的固定支座要尽可能靠近产品的外套；
      （3）双向补偿器，在外套中央放置固定支座，两边的补偿距离要相同；
      （4）平衡性补偿器，产品可以安装在所补偿管段中间，产品外壳处设置滑动支座；
      （5）热水管道用直埋型补偿器，可不设置检修井，再管道压力试验和初运行无泄漏后，即可回填土；
      （6）安装前，应检查注料口螺栓，如有松动，予以拧紧，拧紧力矩为300～500M·m。检查内套伸出长度，通常，产品出厂时已留了50mm的收缩量。
      （7）安装前，必须根据补偿器的摩擦力校核固定支架的推力，摩擦力值见合格证。
      （8）当公称直径小于350mm时，可不设滑动支座，外套管应固定在固定支架附近，补偿器与支架的距离应不大于4倍的管道直径；当公称直径大于等于400mm时，应在补偿器外套管下面加相应规格的滑动支架。
      （9）产品要沿着管道中心线安装，内套管轴线与外套管轴线的不同轴度不大于1%，以防止运行时摩擦力过大甚至发生卡死现象。安装方法是在管道连接好后，根据补偿器的长度截掉同长度管段，将补偿器与两端管道焊接在一起，以保证补偿器内套与外套的同轴度。
      （10）要防止外来物体碰撞内套表面，安装焊接时不允许飞溅物落在内套表面上。
      （11）安装时，介质流向应与箭头方向一致。
      （12）安装好后，按管道保温要求，对补偿器进行保温处理。

三、注填式球型补偿器

      注填式球型补偿器是在普通球型补偿器的基础上，采用先进的注入式技术和性能优异的特种密封剂，经过精心设计和试验而研制成功的新型补偿装置。
注填式球形补偿器是以球头相对于外壳体的转动吸收管道的变形，其球头可以再空间任意方向转动，因此，球型补偿器又被称为“管道的万向接头”。而且还适用于其他复杂的管网，解决了因地基下沉或地震等原因引起的管道变形。所以，该产品在电力、供暖、石化等部门具有广阔的应用前景。

      （一）结构
      注填式球型补偿器的结构见图5，它主要由球头、外壳体、后座、球面轴瓦、密封环和注料咀等组成。

       密封剂从主料咀注入，在球头和外壳体之间形成有密封环及特种密封剂组成的密封腔，实现对管道内介质的密封。同时，它又和球瓦一起承受管道内介质的压力所产生的拉力。工作时，管道由于温度变化所产生的伸缩力作用在球头（或外壳体）上，使球头和外壳体产生相对转动，通过一对球补的相互折曲运动完成对管道的热补偿，吸收管道的热应力。

      （二）性能特点
      注填式球型补偿器具有普通球型补偿器能力大、无内压产生的轴向推力以及结构紧凑，占用空间小等优点外，与普通球补相比，又具有如下特点：
      1、采用注入式结构，利用专用的注射枪将密封剂从外部注入，在外壳体和球头的球面间形成一个高压密封腔，不但可以达到可靠密封，又可实现不停产维护。可在管道运行时，补充密封剂，排出泄露，保证管道长期安全运行。注填工艺简单方便，易于现场实施，并可远距离注入，特别适用于不便维修和难以接近的地下管道。
      2、自行研制的性能优异的特种密封剂性能优异、回弹性好、耐老化，一次注入可无泄漏工作5年以上。密封剂性能好，摩擦系数低，耐腐蚀，适用于广泛流体。
      3、取消了普通球补的压紧法兰及其连接螺栓，采用焊接型整体外壳，不但减轻了重量，又提高了产品可靠性。
      4、采用自润滑球面轴瓦和注填型密封腔代替原密封环，既克服了普通球补装配和调整上的困难，又保证了密封的可靠性。
      5、与管道采用焊接连接，节省了连接法兰，减少了管道的泄漏点。

      （三）规格与标记
      注填式球型补偿器产品代号为“ZQB”
      产品标记如下

（四）主要技术指标

      最高工作温度：350℃
      最大工作压力：2.5MPa
      最大折曲角：±15°
      适用介质：热水、蒸汽、热油等。