随着我国城市建设开发步伐的加快，城区新增建筑面积也在飞速增加， 供热需求越来越大。在严格的环境保护要求下，为进一步控制工业和燃煤污染， 北方各大城市竞相加大能源结构调整力度， 加快清洁能源替代燃煤，逐步取缔关停城区内燃煤锅炉。其中利用城市周边电厂余热实现热电联供是目前缓解供热需求与环保压力矛盾的最有效措施之一。该方法得到了社会的广泛认同。而电厂一般都距离城区较远， 热源必须通过长输热力管道输送， 考虑到供热保障能力、经济可行性、输送能力及技术要求等因素，长输管网大都采用大管径保温热力管道。2014 年，济南市启动了“东区燃煤锅炉替代”工程项目，热源来自距城区18.3 公里的华电章丘电厂， 通过沿省道102 线新建DN1400 热力管道， 将热源输送至济南东部城区， 逐步替代主城区内35t/h 小型燃煤锅炉，以实现节能减排，提高能源利用效率，改善济南市环境状况，该工程对缓解环境污染与热源需求矛盾有重要的示范作用。

一、工程概况及特点

    该工程为济南市东区燃煤替代供热长输管网工程，可解决供热面积2000 万m2，起点为济南市历城区机场路， 终点为华电章丘电厂，主管径为DN1400，长度为18.3km，设计供回水温度120℃/55℃，设计压力1.6MPa，沿北侧快车道直埋敷设， 沿线穿越东西巨野河和刘公河、土河、协和学院排水渠，采用一次性补偿器与电预热相结合方式， 两预热段之间采用一次性补偿器进行连接。直埋高温热水管道采用预制直埋保温管， 工作钢管材质为Q235B 碳素结构钢，关断阀、分段阀采用金属硬密封焊接蝶阀，阀体、阀杆材质为碳钢，密封材料为不锈钢。

二、施工流程

    具体施工流程为：

开挖管沟→管道焊接→一次性补偿器安装→探伤→局部回填管沟→电缆连接钢管和设备→安装感温器→仪表检查→开机预热→记录数据→达到目标温度和伸长量后， 二次焊接补偿器→探伤并保温→回填夯实管沟

三、一次性补偿器安装

    一次补偿器的作用仅在管道预热过程中被利用， 预热安装完成后便成为直管的一部分而不再具有补偿功能。为保证一次性补偿器的同轴度，先将管道整体焊接，做完探伤检验合格后， 根据预热段的分段长度和补偿器的尺寸， 对需要安装补偿器处的管道进行切割并安装补偿器， 切割长度按厂家提供的安装长度+2000mm 确定。一次性补偿器的伸缩元件只使用一次，有很大的伸缩量，这使得它同普通补偿器相比可大大降低造价。一次性补偿器属于关键部件， 一般设计寿命为三十年。为保证其使用寿命，必须严控设备质量和安装质量， 把好使用前的三证检查， 即合格证、出厂试验报告、进场复检报告，验收合格后方可使用。目前一次性补偿器的产品标准执行国家标准GB/T12777-2008《金属波纹管膨胀节通用技术条件》。

    一次性补偿器安装属于预应力安装，其安装与工作原理是：在管道焊接完毕、探伤合格、沟槽局部回填后，常温下切割管道并安装补偿器，然后对管道进行预热。当一次性补偿器的补偿量达到设计规定的预热伸长值时，便吸收了管道的热伸长量，此时迅速将补偿器外套的搭接缝和管道焊接固定， 使其不能再次伸缩，最终实现管线的整体焊接。自然冷却后，管道应力为拉应力，可以抵消管道工作时的热应力。二次焊口主要受剪切应力，采用两层三遍焊接。一次性补偿器处要设置检查井，检查井配置集水井、人孔，还要留足操作空间。二次焊接完成后， 要进行探伤与保温，合格后再进行填沙，密实度同主管道的要求。