波纹补偿器内与输送介质（如高温热水）接触、补偿工作钢管膨胀移动的是金属波纹管，金属波纹管采用SUS316L不锈钢。不锈钢波纹管与两侧的固定端管和活动端管焊接，补偿器通过固定端管和活动端管连接供热管道。

在补偿器钢外筒的活动端板处设置柔性密封填料结构。由于工作钢管内的介质是经过处理的氯离子含量符合要求的软化水，不锈钢波纹管内侧受腐蚀的程度较小。不锈钢波纹管开裂很大程度上是由于外侧受到了高浓度氯离子水的侵蚀。密封结构的重要作用之一_在于阻挡外侧水。

在补偿器活动端管的移动部位包裹软质绝热材料—_细离心玻璃棉。离心玻璃棉在补偿器的设计补偿量下，不得影响活动端管及两侧聚氨酷保温层的移动。离心玻璃棉外用中碱玻璃纤维无捻粗砂布包扎后，再用铝箔反射布均匀缠绕。离心玻璃棉包裹层的外边是柔性橡胶波纹管，柔性橡胶波纹管与补偿器的聚乙烯外护管粘接。

在补偿器的钢外筒、固定端管、柔性密封填料结构外边及活动端管外的离心玻璃棉右侧做聚氨酷保温层，这个聚氨酷保温层须与热网中预制直埋保温管的聚氨酷保温层同性能、同厚度。聚氨酷保温层与补偿器的端管边沿有150一200mm的距离，以方便补偿器与热网管道连接时做接头保温。

波纹补偿器的聚氨酷保温层外面是聚乙烯外护管，其性能与热网中预制保温管的聚乙烯管相同。补偿器钢外筒凸出部位的聚乙烯不规则连接按照CJ/T155-2001《高密度聚乙烯外护管聚氨酷硬质泡沫塑料预制直埋保温管件》标准，采用熔融挤出焊，不使用热收缩带。

在柔性橡胶波纹管外覆盖聚乙烯保护壳，避免橡胶波纹管受土压迫。聚乙烯保护壳的两边有挡土环，壳上加环形筋板，左挡土环与上下聚乙烯管壳实施挤出焊死固定，右挡土环为活动端。

通过上述结构，补偿器的活动部分与非活动部分结合成为一个有机的整体。当热网管道受热时，补偿器的活动端管在柔性密封填料结构的密封下将向左滑动压缩不锈钢波纹管（活动端管相对于导流管向左移动）来吸收管道的膨胀量。由于活动端管与其上的聚氨酷保温层为一体，也_带动了聚氨酷保温层及其上的聚乙烯外护管向左移，进而压缩了离心玻璃棉和橡胶波纹管，聚氨酷上的聚乙烯外护管相对于右挡土环左移。当热网管道降温时，补偿器活动端管做反向运动以补偿管道的收缩量。在补偿器的整个吸收、补偿管道热膨胀过程中，其钢外筒、固定端管、柔性密封填料结构及导流管等是固定不动的。由此可见，在补偿器的工作中，不锈钢波纹管及聚氨酷保温层、离心玻璃棉始终是被密封的。

关键性技术

①镍磷（Ni一P）化学镀防腐处理

镍磷（Ni一P）化学镀是一种_的金属表面防护技术，现已应用于汽车、宇航、化工机械等领域。它利用化学镀工艺在金属或非金属表面形成一层均匀的非晶化镍磷金属镀层，使基体材料与腐蚀介质隔离开，不产生晶间腐蚀和应力腐蚀，镀层具有良好的耐点蚀、耐磨性能，且表面光滑。经测试，其镀层的腐蚀速度远低于不锈钢。

对不锈钢波纹管进行镍磷表面化学镀防腐处理，以增强其自身的_性。对补偿器活动端管的伸缩部位外表面也进行这样的处理，避免一旦地下水进入热网管道保温层，对活动端管造成腐蚀，影响柔性密封结构的密封性能；同时，减小活动端管的摩擦阻力。

处理后的主要性能指标达到：镀层厚度为50μm，基体结合强度为300一400MPa，硬度为HV500以上。

②柔性密封填料结构

对柔性密封填料结构，通过注填密封填料来_补偿器活动端板与活动端管之间的密闭性。一般情况下，补偿器所处的地下水压力并不高，正常使用年限内，密封结构能够阻止地下水渗入而无须加注填料。但要求密封结构在设计条件下，具备独立的工作能力，结构耐温200℃，耐压1.6MPa，以承受不锈钢波纹管意外开裂时高温介质的温度和压力。为此，在密封结构上安装了具有注填止回功能和防水压盖装置的注填阀，达到填料压力稳定不泄漏、注填孔螺纹不锈蚀。

为检验钢外筒的承压和密封结构的密闭性能，在钢外筒内做1.5倍设计压力的水压试验，水压试验孔在试压后封堵。这样，密封结构既阻止了不锈钢波纹管一旦出现开裂，工作钢管内的介质向补偿器外的泄漏；又抵御住了外面的水渗入补偿器腐蚀不锈钢波纹管，起到了对内、对外的双重保护功能。外面水对补偿器的渗入包括地下水对补偿器保温层的渗入，还有直埋管道的聚乙烯外护管和接头破损后地下水沿管道保温层的“窜水”。

③柔性橡胶波纹管

为了吸收补偿器聚乙烯外护管的位移量，经分析比较，采用了柔性橡胶波纹管。橡胶波纹管材质为三元乙丙（EPDM）EPDM是一种乙烯和丙烯的共聚体，有着优异的耐候性、耐老化性、耐化学性、耐

水蒸气、耐酸碱、抗冲击等特点，使用温度范围为-50一150℃。

像制造不锈钢波纹管那样，根据工作位移量和聚乙烯外护管的外径进行各种规格橡胶波纹管开模。成品橡胶波纹管的性能指标为：扯断强度≥15MPa，扯断伸长率≥500%，压缩_变形率≤15%。

④塑胶粘结技术

橡胶波纹管与聚乙烯外护管的可靠粘结是确保整个补偿器防水的重要环节。地下水压力不高，但渗透性很强，而三元乙丙（EPDM）的自粘性和互粘性却不强。

针对三元乙丙与聚乙烯的粘结问题专门研制了复合型塑胶粘结剂。经多次抗拉和耐温等试验检测，粘结剂性能稳定，粘结强度大于12MPa，耐温范围为一30一120℃。

⑤扭矩失稳限制器

按照研发的总体技术方案要求，需要消除不锈钢波纹管及钢外筒等部件受到其他因素影响时可能产生的事故隐患，_限度地提高补偿器的运行稳定性。

供热管道所采用的螺旋缝钢管或无缝钢管中存在着残余应力的作用，随着管道介质温度的逐渐变化，会对补偿器产生扭转力矩；管道安装过程中易出现偏差，使补偿器不仅受轴向力，也会产生额外的扭矩和径向力。

为此，在补偿器内部的端板和钢外筒的地方（未设置在导流管上是出于对其结构形式的考虑），设计了_的扭矩失稳限制器，并对钢外筒、端板等做了配套的加强。扭矩失稳限制器的过载扭矩、径向力设定值大于设计补偿段产生的_力矩、径向力，能够避免不锈钢波纹管的扭曲变形和补偿器的径向失稳。

⑥无固定技术

工作钢管内流体介质的内压推力（俗称盲板力）是客观存在的，不因为采用何种形式的补偿器而消失。补偿器钢外筒的端板、不锈钢波纹管等也均有盲板力。

通过设置内固定结构，使盲板力作用在内固定结构上，而不是管道的固定支墩上，可减小支墩的受力和尺寸，甚至在一些地方可以不设固定支墩。