波纹补偿器产品目录
一、单式轴向型（DZ ）波纹补偿器
二、外压单式型（WZ ）补偿器
三、无约束（WY ）波纹补偿器
四、复式自由型（FZ ）补偿器
五、复式铰链（FJ ）、万向铰链（FW ）型补偿器
六、复式拉杆型（FL ）横向补偿器
七、单式铰链型（DJ ）补偿器
八、单式万向铰链型（DW ）补偿器
九、内外压平衡式（NP ）波纹补偿器
十、弯管压力平衡型（WP ）补偿器
十一、直管压力平衡型（ZP ）补偿器
十二、矩形（JX ）波纹补偿器
十三、直埋式（ZM ）波纹补偿器
轴向型单式波纹补偿器
轴向型复式波纹补偿器 轴向型外压式波纹补偿器
补偿器简介
[1]补偿器的功能及工作原理 波纹管补偿器习惯上也叫膨胀节、伸缩节，由构成其工作主体的波纹管（一种弹性元件）和端管、支架、法 兰、导管等附件组成。是用以利用波纹管补偿器的弹性元件的有效伸缩变形来吸收管线、导管或容器由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化的一种补偿装置，属于一种 补偿元件。可对轴向，横向，和角向位移的的吸收，用于在管道、设备及系统的加热位移、机械位移吸收振动、降低噪音等.在现代工业中用途广泛。
2.补偿器执行标准：
金属波纹管采用GB/T12777-2008
并参照美国＂＂EJMA ＂＂标准，优化设计，结构合理，性能稳定，强度大，弹性好、抗疲劳度高等优点，材料采用1Cr18Ni9Ti,OCr19Ni9奥氏体不锈
钢，两端接管或法兰采用低碳钢或低合金钢。
金属波纹管----补偿器选用U形波，分单层和多层制成，有较大的补偿量，耐压可高达4Mpa，使用温度----1960C一≤450度，结构紧凑，使用成本低，耐腐蚀，弹性好，钢度值低，允许疲劳度寿命1000次，解决了管道热胀冷缩，位移和机械高频振动与管道之间的柔性联接，广泛用于石油、热力、电力、煤气、化工等管路上安装。
3.补偿器连接方式：
补偿器连接方式分为法兰连接和焊接两种。直埋管道补偿器一般采用焊接方式（地沟安装除外）
4.补偿器类型：
补偿器分为轴向型、横向型、角向型三大类型二十多个品种。
轴向型补偿器主要包括：内压式、外压式、复式、平衡式、直埋式补偿器等。
横向型补偿器包括：大拉杆横向补偿器、万向铰链横向型补偿器等。
角向型补偿器包括：铰链补偿器、万向铰链补偿器等。
二.补偿器作用：
补偿器也称伸缩器、膨胀节、波纹补偿器。补偿器分为：波纹补偿器、套筒补偿器、旋转补偿器、方形自然补偿器等几大类型，其中以波纹补偿器较为常用，主要为保障管道安全运行，具有以下作用：
1.补偿吸收管道轴向、横向、角向热变形。
2. 波纹补偿器伸缩量，方便阀门管道的安装与拆卸。
3.吸收设备振动，减少设备振动对管道的影响。
4.吸收地震、地陷对管道的变形量。
方形自然补偿器有两个作用：
1.在管道穿越基础梁或地下室墙的时候，为了避免基础的沉降对管道的压力，需要安装方形补偿器。
2.在热力管道过长的情况下，需要安装方形补偿器来减小‘热胀冷缩’对管道的拉伸。
三.管道的热变形计算：
计算公式：X=a*L*△T
x 管道膨胀量
a为线膨胀系数，取m
L补偿管线（所需补偿管道固定支座间的距离）长度
△T为温差（介质温度-安装时环境温度）
三.关于轴向型、横向型和角向型补偿器对管系及管架设计的要求
（一）轴向型补偿器
1、安装轴向型补偿器的管段，在管道的盲端、弯头、变截面处，装有截止阀或减压阀的部们及侧支管线进入主管线入口处，都要设置主固定管架。主固定管架要考虑波纹管静压推力及变形弹性力的作用。推力计算公式如下：
Fp=100*P*A
Fp-补偿器轴向压力推（N），
A-对应于波纹平均直径的有效面积（cm2），
P-此管段管道最高压力（MPa）。
轴向弹性力的计算公式如下：
Fx=f*Kx*X
FX-补偿器轴向弹性力（N），
KX-补偿器轴向刚度（N/mm）；
f-系数，当“预变形”（包括预变形量△X=0）时，f=1/2，否则f=1。
管道除上述部位外，可设置中间固定管架。中间固定管架可不考虑压力推力的作用。
2、在管段的两个固定管架之间，仅能设置一个轴向型补偿器。
3、固定管架和导向管架的分布推荐按下图配置。
补偿器一端应靠近固定管架，若过长则要按第一导向架的设置要求设置导向架，其它导向架的最大间距可按下计算：
LGmax-最大导向间距（m）；
E-管道材料弹性模量（N/cm2）；
i-tp 管道断面惯性矩（cm4）；
KX-补偿器轴向刚度（N/mm），
X0-补偿额定位移量（mm）。
当补偿器压缩变形时，符号“+”，拉伸变形时，符合为“-”。当管道壁厚按标准壁厚设计时，LGmax可按有关标准选取。
（二）横向型及角向型补偿器
1、装在管道弯头附近的横向型补偿器，两端各高一导向支座，其中一个宜是平面导向管座，其上、下活动间隙按下式计算：
ε-活动间隙（mm）；
L-补偿器有效长度（mm）；
△Y-管段热膨胀量（mm）；
△X-不包括L长度在内的垂直管段的热膨胀量（mm）；
2、角向型补偿器宜两个或三个为一组配套使用，用以吸收管道的横向位移，对Z形和L形管段两个固定管架之间，只允许安装一个横向型补偿器或一组角向型补偿器。此时平面铰链销的轴线必须垂直于弯曲管段形成的平面（万向铰链补偿器不受此限制）。
装有一组铰链补偿器的管段，其平面导向架的间隙ε亦可按上式计算。但是L长度应为两补偿器铰链轴之间的距离，△X是整个垂直管段的热膨胀量。
3、补偿器两侧的导向支座应接近补偿器，支座的型式应使补偿器能定向运动。
三.供热管道直埋式补偿器安装要求
（一）用途：
直埋式波纹补偿器主要用于直埋管线的轴向补偿，具有抗弯能力，所以可不考虑管道下沉的影响，产品具有补偿量大，寿命长的特点。
（二）使用说明：
直埋式波纹补偿器主要适用于轴向补偿，同时具有超强抗弯能力，所以不考虑管道下沉的影响。直埋式波纹补偿外壳及导向套筒保护下实现自由伸缩补偿，其它性能跟普通波纹补偿器相同。
（三）选用与安装：
管道最大安装长度计算
有补偿直埋的管道应在二处高固定点，一是在直管段的端部，二是在管道的分支处。长的无分支的直线管道两补偿器之间可以不设固定点，靠管道自然形成的“驻点”即可发挥固定点的作用。驻点是两补偿器之间管道的那个不动点，在管径相同，埋深一致时，驻点与两补偿器间的距离相等。褡补偿器（包括转角处自然补偿器）至固定点之间的距离不得超过管道的最大安装长度Lmax，管道最大安装长度的定义是固定点至自由端（补偿器）的长度，在此长度下产生的摩擦力不得超过管道许用应力下相应的弹性力。
Lmax按下式计算：
常用管道的最大安装长度Lmax。应考虑16kgf/cm2内压力所产生的环向应力的综合影响。
固定支座的设计计算
具有2个管道分支并在主干线上有一处转角管道平面，补偿器的布置应满足Ln＜Lmax的条件。驻点G1、G2的推力为零，所以，此点处不必设置固定支座，但为了防止回填土的不均匀，埋深的不一致和预制保温管外壳粗糙度的不规则等可能会造成驻点的漂移，所以，对处于驻点位置的管道分支处G1、G2需设置支座，以G1为例其轴向推力可按下式计算：
F1=Pb2+(Pb3+L2f)
式中F1-固定支座G1的水平推力，kgf；f-管道单位长度摩擦力，Kgf/m
Pb2-B2膨胀节的弹性力，Kg；Pb3-B3膨胀节的弹性力，Kgf
k2-B2膨胀节的刚度，Kgf/mm；
△L2-B2膨胀节的补偿量，mm；
L2-膨胀节至G1的距离，m；
假如某一分支如自G2接出的分支带有补偿器B。那么，G2还受到一侧向推力的作用，如图中的F2（y），当L5很短（实际布置时L5也应很短），那么，侧向力F2（y）的大小为：
F2(y)=Pn*A5+Pb5
式中Pn-管道工作压力，Kgf/cm2
A5-B5膨胀节的有效面积，cm2；
Pb5-B5膨胀节的弹性力kgf。
固定支座G3也驻点位置，从管道和土壤的摩擦力来讲，该点也受到大小相等，方向相反的两个时作用，但应注意到该点同时又受到转角处的盲板力的作用，考虑驻点漂移的影响，固定支座G3的推力
F3=*A4
式中F3-作用在固定支座G3的水平推力，Kgf；
Pn-管道工作压力，Kgf/cm2；
A4-B4膨胀节的有效面积，cm2。
补偿器的选用计算
直埋管道由于土壤摩擦力的影响,实际热伸长量要比架空和地沟敷设的管道热热伸长量要小。
架空和地沟敷设时的伸长量：α·△t·L
直埋敷设时，因土壤摩擦力影响的热伸长减少量：
实际热伸长量为：
式中E-钢管弹性模理，kgf/cm2；
α-钢管的线膨胀系数，取m℃；
△t-管道温差；
A、f-同公式①；
L-两固定点之间的距离（最大安装长度）m。
在实际工作中，直埋管道的热伸长量，采用丹麦摩勒公司的简化算法。
式中符号同以上公式相同。
按②或③式计算出实际热伸长量后，按系列表选用相应的补偿器。
安装
直埋式膨胀节（不包括一次性直埋式）安装时应有两个后年度护圈（如下图），且护圈的壁厚不应小于管道的壁厚，设置护圈1的目的是为管道受热膨胀时，A尺寸范围内有土、砂等进入，图中的各尺寸为：
直埋式波纹补偿器出厂时，所有外露表面已刷防锈漆两遍，直埋式波纹补偿器及其直埋管道的其它要求为：
（1）保温管埋于地下时，四周需用粒度小于20毫米的砂子填充，然后再覆盖原土，填充砂子的厚度不小于200毫米。
（2）保温管顶的埋深一般不超过米，但也尽量不要小于米，，保温管可直接埋在各种管道下面。
（3）如图，除A处外，其余均保温，因管道膨胀时A处不保温并不会造成显著的热损失。也是由于护圈的作用，直埋补偿器可以直埋处于车行道下面。
（4）直埋式补偿器安装不必冷紧，也不必按全线钢管接好后再割下和膨胀节等长管道之后再焊接的方法。使用直埋型膨胀节，不必设导向支架。
（5）安装时要注意保证导流套筒的方向与流动方向的一致。
（6）补偿器内介质应进行除游离氧和除氯离子处理，氯离子含量不得超过25PPm。
（7）补偿器允许不超过倍公称压力的系统水压试验。
（8）补偿器安装完毕进行系统水压试验前，要将管道两端固定，防止内压推力拉伸补偿器。
四.补偿器安装和使用要求
1、补偿器在安装前应先检查其型号、规格及管道配置情况，必须符合设计要求。
2、对带内套筒的补偿器应注意使内套筒子的方向与介质流动方向一致，铰链型补偿器的铰链转动平面应与位移转动平面一致。
3、需要进行“冷紧”的补偿器，预变形所用的辅助构件应在管路安装完毕后方可拆除。
4、严禁用波纹补偿器变形的方法来调整管道的安装超差，以免影响补偿器的正常功能、降低使用寿命及增加管系、设备、支承构件的载荷。
5、安装过程中，不允许焊渣飞溅到波壳表面，不允许波壳受到其它机械损伤。
6、管系安装完毕后，应尽快拆除波纹补偿器上用作安装运输的黄色辅助定位构件及紧固件，并按设计要求将限位装置调到规定位置，使管系在环境条件下有充分的补偿能力。
7、补偿器所有活动元件不得被外部构件卡死或限制其活动范围，应保证各活动部位的正常动作。
8、水压试验时，应对装有补偿器管路端部的次固定管架进行加固，使管路不发生移动或转动。对用于气体介质的补偿器及其连接管路，要注意充水时是否需要增设临时支架。水压试验用水清洗液的96氯离子含量不超过25PPM。
9、水压试验结束后，应尽快排波壳中的积水，并迅速将波壳内表面吹干。
10、与补偿器波纹管接触的保温材料应不含氯离子。
补偿器产品分类：QB型球补偿器，DSB-I、II型、单向自导式伸缩补偿器，JTW型通用软管，不锈钢减震波纹补偿器，直埋式波纹补偿器，FUB 风道补偿器，轴向型外压式波纹补偿器JZW型，铰链横向型JJH、万向铰链JWJ型补偿器，轴向型内压式波纹补偿器JDZ型，三维补偿器。
[补偿器]浅析波纹管补偿器失效原因波纹管补偿器之所以能够在许多行业中得到广泛应用，除具有良好的补偿能力之外，高可靠性是主要原因。其可靠性是通过设计、制造、安装、运行管理等多个环节来保证的，任何一个环节的失控都会导致补偿器寿命的降低甚至失效。作者经过多年统计发现，造成波纹管补偿器失效的原因：设计占10%，制造厂家偷工减料占50%，安装不符合设备说明要求占20%，其余由运行管理不当引起。
2、波纹管补偿器的失效类型及原因分析
失效类型
波纹管的失效在管线试压和运行期间均有发生。管线试压时出现问题主要有三种类型：由于管系临时支撑不当，或管系固定支架设置不合理，导致支架破坏，波纹管过量变形而失效；由于波纹管设计所考虑的压力或位移安全富裕度不够，管线试压时波纹管产生失稳变形失效；补偿器制造质量问题，制造厂偷工减料，5层不锈钢私自改为3层或更少。
波纹管在运行期间的失效主要表现为腐蚀泄漏和失稳变形两种形式，其中以腐蚀失效居多。从腐蚀失效波纹管的解剖分析发现，腐蚀失效通常分点腐蚀穿孔和应力腐蚀开裂，其中氯离子应力腐蚀开裂约占整个腐蚀失效的95％。波纹管失稳有强度失稳和结构失稳两种类型，强度失稳包括内外压波纹管平面失稳和外压波纹管周向失稳；结构失稳是内压波纹管补偿器的柱失稳。
设计疲劳寿命与稳定性及应力腐蚀的关系
波纹管的设计主要考虑耐压强度、稳定性和疲劳性能等三个方面的因素。虽然国家标准和美国EJMA标准对这几方面的计算和评定都有明确的规定，但从多年的应用实践和波纹管失效分析中发现，标准中给出的关于稳定性的计算和评定方法不够全面，且疲劳寿命也仅给出了比较粗的界限范围（平均疲劳寿命在103～105适用）。有时一个完全符合标准要求的产品，在实际使用时也会出现一些问题。如内压轴向型补偿器预变位状态在压力试验时波纹管易产生平面失稳，大直径外压轴向型补偿器全位移工作状态波纹管易产生周向失稳，小直径复式拉杆型补偿器、铰链型补偿器全位移工作状态易产生柱失稳。波纹管过大的变形不仅对其稳定性造成影响，还会为应力腐蚀提供有利的环境条件。
波纹管疲劳寿命与其综合应力波纹管的补偿量取决于其疲劳寿命，疲劳寿命越高，波纹管单波补偿量越小。为了降低成本，提高单波补偿量，有些生产厂家将波纹管的许用疲劳寿命降得很低，这样会导致由位移引起的波纹管子午向弯曲应力很大，综合应力很高，大大降低了波纹管的稳定性。表1给出了无加强U形波纹管许用疲劳寿命与子午向综合应力及单波补偿量之间的关系。
波纹管的综合应力与其耐压强度由标准中给出的波纹管平面稳定性和周向稳定性的计算方法和评定标准可以看出，二者反映的均为强度问题。当波纹管设计的许用寿命较低时，不仅其子午向综合应力较高，环向应力也比较高，使波纹管局部很快进入塑性变形，导致波纹管失稳。
对于内压波纹管，位移应力在波纹管波峰和波谷处形成塑性铰，再加上压力应力，波纹管很快产生平面失稳。这就是低疲劳寿命波纹管在位移条件下平面失稳压力远低于高疲劳寿命的波纹管的根本原因。例如在预变位状态下，即波纹管位移量为许用值的1/2时，一个许用疲劳寿命为200
次的波纹管，尚未达到其允许设计压力时，已经产生平面失稳；许用疲劳寿命为1000次的波纹管，达到设计压力时，波纹管处于平面稳定状态，达到倍设计压力时，波纹管处于临界失稳状态；许用疲劳寿命为2000次的波纹管达到设计压力倍时，波纹管仍处于平面稳定状态。
从外压波纹管纵向剖面看，相当于一个受压力的拱梁，工作时波纹管处于拉伸状态，相当于拱梁降低了拱高，其抗失稳的能力自然降低。当波纹管单波位移过大时，波纹平直部分倾斜，使得波纹管波峰直径有缩小的趋势，但波峰圆环直径是确定的，为了协调变形，就会产生波峰塌陷，波纹管周向失稳。在国内外相应的标准中，关于位移对波纹管外压周向稳定性的影响均未涉及，有待于深入探讨。
综上所述，虽然至今为止在热力管网的应用过程中尚未发现由疲劳而引起的破坏，但波纹管过低的设计疲劳寿命，将会导致灾难性的后果。
补偿器位移与其柱稳定性对于复式拉杆型和铰链型补偿器，横向位移是由波纹管角变位引起中间管段倾斜实现的。当波纹管产生角变位时，波纹管凸出侧承压面积大于凹陷侧承压面积，导致补偿器附加了一个横向力，较之轴向型补偿器更易产生柱失稳。显然波纹管单波位移越大，补偿器横向位移越大，越易产生柱失稳。
3、波纹管补偿器的可靠性
波纹管补偿器的可靠性是由设计、制造、安装及运行管理等多个环节构成的。可靠性也应该从这几个方面进行考虑。
可靠性设计
材料选择对用于供热管网的波纹管的选材，除应考虑工作介质、工作温度和外部环境外，还应考虑应力腐蚀的可能性、水处理剂和管道清洗
一、适用围 本选型说明书，适用于我公司自行研制开发的第三代产品双向套筒补偿器、单向套筒补偿器、万向球式补偿器在供热管网中的应用，确定了产品的分类、型号、性能特点、选型计算、安装及注意事项等。 套筒补偿器是流体管道的一种新型热补偿装置，可满足管网敷设各种形式（架空、地沟、直埋）的要求。 二、主要规格 公称直径：DN65～DN1200mm 设计温度：150o C 设计压力：≤2.5Mpa 补偿量：50～400mm 角位移：±15° 设计寿命：15～20年 三、双向套筒补偿器 ○1型号 LMRB 500—1.6 / 120 轴向补偿量 设计压力 公称直径 产品型号 ○2产品示意图 双向套筒补偿器外形图 ○3性能及特点 （1）双向性
双向补偿，双向导流，可适用于循环管网。 （2）直埋免维护，减少费用 与管道同埋地下（不用设观察井），不用定期维护可降低运行成本，节约维护费用。 （3）双向套筒补偿器不适用地下水位较高的地理环境。 （4）安全性高 采用宽道自紧式密封15－20年无泄漏、不失稳，防拉脱，同心度高可防止侧向力过大造成的危害。 （5）无约束、降低工程造价 外壳与芯管的配合形式采用机械配合形式中的动配合，具有良好的导向性，可作到无约束设计导向支架间距。 （6）方便施工、提高效率 安装时双向套筒补偿器（图1），位于两固定支架中间位置不用预拉伸，可直接同管道进行焊接，适用于任何敷设方式。补偿器可不受施工条件的限制，对于特殊环境下，如施工中遇到电缆线、煤气管线等不可动障碍时，可临时调整补偿器的安装位置，使L≠L而不影响使用，为管网施工提供了极大的方便。 （图1） 四、单向套筒补偿器 ○1型号 LMDB 800—1.6 / 200 轴向补偿量 设计压力 公称直径 产品型号
快速设计热水采暖系统固定支架和补偿器 简介：对设计中经常遇到的热水(95/70℃)采暖系统的固定支架和管道补偿器的设计计算和设置问题进行了 归纳总结,给出了具体设计方法和实例。 关键字：热水采暖固定支架补偿器 1 引言 固定支架是暖通空调中经常用到的一种支架，它在系统中起固定和支撑管道的作用，一般由设计人员根据需要设定具体位置，各种规范中规定较少，补偿器用于吸收管道因温度增高引起膨胀造成的长度增大。有“г”型、“Z”型的自然补偿器和方形、套筒、波纹管补偿器等多种形式，设计人设计时依据伸缩量、管径等条件选用。可是现在许多设计人员对此不重视，或漏画，或胡乱对付，位置和数量都没有经过仔细推敲，不甚合理，本文根据笔者经验，总结了一套在室内95/70℃热水采暖系统设计中快速设置固定支架和补偿器的方法，结合示例详述如下，望能起到抛砖引玉的作用。由于成文比较仓促，文中定有许多不足之 处，望各位指正。 2 设计计算 系统中固定支架的设置应在管径计算完毕之后，此时系统管道的布置已经完成，系统每一段的管径 已经计算确定，固定支架可以开始布置。 2.1 计算管道热伸长量 (1) △X——管道的热伸长量,mm; t1——热媒温度,℃, t2——管道安装时的温度, ℃,一般按-5℃计算. L——计算管道长度m; 0.012——钢铁的线膨胀系数,mm/m·℃ 按t1=95℃简化得 (2 ) 2.2 确定可以不装补偿器和应用“г”型、“Z”型管段自然补偿的管段 对于本文所述系统由固定点起，允许不装补偿器的直管段最大长度民用建筑为33m，工业建筑为42m。（管道伸长量分别为40mm和50mm）。实际设计时一般每段臂长不大于20～30m,不小于2m。在自然补
采暖补偿器的经验计算2010-12-06 16:40 1 、固定支架是暖通空调中经常用到的一种支架，它在系统中起固定和支撑管道的作用，一般由设计人员根据需要设定具体位置，各种规范中规定较少，补偿器用于吸收管道因温度增高引起膨胀造成的长度增大。有“г”型、“Z”型的自然补偿器和方形、套筒、波纹管补偿器等多种形式，设计人设计时依据伸缩量、管径等条件选用。可是现在许多设计人员对此不重视，或漏画，或胡乱对付，位置和数量都没有经过仔细推敲，不甚合理，根据笔者经验，总结了一套在室内95/70℃热水采暖系统设计中快速设置固定支架和补偿器的方法，结合示例详述如下，望能起到抛砖引玉的作用。 2 、设计计算系统中固定支架的设置应在管径计算完毕之后，此时系统管道的布置已经完成，系统每一段的管径已经计算确定，固定支架可以开始布置。 2.1 、计算管道热伸长量 △X=0.012(t1-t2)L (1) 其中：△ X——管道的热伸长量,mm; t1——热媒温度,℃, t2——管道安装时的温度, ℃,一般按-5℃计算. L——计算管道长度m; 0.012——钢铁的线膨胀系数,mm/m·℃ 按t1=95℃简化得： △X=1.2L ……(2 ) 2.2 、确定可以不装补偿器和应用“г”型、“Z”型管段自然补偿的管段 对于本文所述系统由固定点起，允许不装补偿器的直管段最大长度民用建筑为33m，工业建筑为42m。(管道伸长量分别为40mm和50mm)。实际设计时一般每段臂长不大于20～30m,不小于2m。在自然补偿两臂顶端设置固定支架。“г”型补偿器一般用于DN150以下管道;最大允许距离与管径关系见表1。“Z”型补偿器可以看做两个“г”型补偿器。 表1 г”型补偿器最大允许距离 2.3 、确定不能进行自然补偿部分管道的热伸长量,并根据计算结果设置补偿器 能进行自然补偿部分管道确定了，其余部分就是应该设置补偿器的部分。计算这部分伸长量，如果较长要设置多个补偿器，应注意均匀设置;并在两个补偿器中间设置固定支架。选择时注意套筒补偿器容易漏水漏气，适合安装在地沟内，不适宜安装在建筑物上部;波纹管补偿器能力大耐腐蚀，但造价高并且需要设置导向支架;方形补偿器需要的安装空间较大，但运行可靠应用广泛。设计时可以根据工程具体情况选用。 3 、例题[已知] 如图1所示，某民用建筑95/70℃热媒供热管道a-b段长度为32m，b-c 段长度为24m，c-d段长度为63m，d-e段长度为48m，管径如图所示。 [求] 计算管道热伸长量，设置补偿器和固定支架。 [解] 首先按照公式(2)计算可得 a-b段管道热伸长量=38.4mm
轴向型内压式波纹补偿器(HZN) 补偿器由一个波纹管和两个端接管构成，端接管或直接与管道焊接，或焊上法兰再与管道法兰连接。补偿器上的拉杆主要是运输过程中的刚性支承或作为产品预变形调整用，它不是承力件。该类补偿器结构简单，价格低，因而优先选用。 用途：轴向型内压式波纹补偿器(轴向型波纹补偿器)主要用于补偿轴向位移，也可以补偿横向位移或轴向与横向合成位移，具有补偿角位移的能力，但一般不应用它补偿角位移。 型号：DN32-DN8000，压力级别0.1Mpa-2.5Mpa 连接方式：1、法兰连接2、接管连接 产品轴向补偿量：18mm-400mm 一、型号示例 举例：0.6TNY500TF 表示：公称通径为Φ500，工作压力为0.6MPa，(6kg/cm2)波数为4个，带导流筒，碳钢法兰连接的内压式波纹补偿器。 二、使用说明： 轴向型波纹补偿器主要用于补偿轴向位移，也可以补偿横向位移或轴向与横向的合成位移，具有补偿角位移的能力，但一般不应用它来补偿角位移。 三、内压式波纹补偿器对支座作用力的计算：
内压推力：F=100·P·A轴向弹力：Fx=Kx·（f·X） 横向弹力：Fy=Ky·Y 弯矩：My=Fy·L 弯矩：Mθ=Kθ·θ 合成弯矩：M=My+Mθ 式中：Kx：轴向刚度N/mm X：轴向实际位移量mm Ky：横向刚度N/mm Y：横向实际位移量mm Kθ：角向刚度N·m/度θ ：角向实际位移量度 P：工作压力MPa A：波纹管有效面积cm2(查样本) L：补偿器中点至支座的距离m 四、应用举例： 某碳钢管道，公称通径500mm，工作压力0.6MPa，介质温度300°C，环境最低温度-10°C，补偿器安装温度20°C，根据管道布局（如图），需安装一内压式波纹补偿器，用以补偿轴向位移X=32mm，横向位移Y=2.8mm，角向位移θ=1.8度，已知L=4m，补偿器疲劳破坏次数按15000次考虑，试计算支座A的受力。 解：（1）根据管道轴向位移X=32mm。 Y=2.8mm。 θ=1.8度。 由样本查得0.6TNY500×6F的轴向位移量X0=84mm， 横向位移量：Y0=14.4mm。角位移量：θ0=±8度。 轴向刚度：Kx=282N/mm。横向刚度：Ky=1528N/mm 。 角向刚度：Kθ=197N·m/度。用下面关系式来判断此补偿器是否满足题示要求： 将上述参数代入上式： （2）对补偿器进行预变形量△X为：
补偿器安装工艺 1.目的 为了提高管道补偿装置的安装施工水平，保证工程质量，特制定本作业指导书。 2.适用范围 本作业指导书适用于各种介质的金属管道热膨胀的补偿装置安装施工工程。 3.引用文件或标准 《工业金属管道工程施工及验收规范》 4.施工准备 4.1补偿器检查 4.1.1补偿器必须具有出厂合格证和质量证明书，并符合国家标准 4.1.2补偿器材质、型号规格及管道配置情况必须符合设计要求 4.2主要施工设备和机具 4.2.1主要设备：电焊机、氩弧焊机、直流焊机、焊条、烘干箱、焊条保温箱 4.2.2主要机具：倒链、千斤顶、磨光机、卡具、专用工具及测量工具等 4.3施工现场人员必须准备临时供水、供电及消防措施 4.4施工技术人员向施工人员进行技术交底，明确施工工序，施工方法，质量标准，安全技术要求。 5.补偿装置安装工艺 5.1“Ω”形或“[”形补偿器安装工艺要求 5.1.1补偿器安装前必须经过检验，合格后方可安装。 5.1.2安装时，应按设计文件规定对补偿器进行预拉伸或压缩，允许偏差为±10mm。 5.1.3补偿器拉伸前必须完成如下工作： ⑴两固定支架间的所有管道焊口（拉伸对口除外）焊接完毕，焊缝检查合格。 ⑵所有支架安装完毕，固定支架安装牢靠。 ⑶法兰与阀门的连接螺栓已全部拧紧。 5.1.4安装补偿器应当在两个固定支架之间的管道安装完毕后进行，直管段中设置补偿器的最大距离，也就是固定支架的最大距离。 5.1.5补偿器水平安装时，平行臂应与管线坡度相同，两垂直臂应平行。 5.1.6补偿器铅直安装时，应在补偿器的最高点设置排气阀，在最低点设置泄水阀。 5.1.7补偿器两侧的第一个支架，宜设置在距补偿器弯头弯曲起点0.5-1m处，支架为滑动支架，如固定支架到该处的热伸长ΔL>40mm时，其滑动支架滑托应向管道热膨胀方向相反的一侧移动一个距离。 5.1.8补偿器拉伸配置好以后，将焊接对口预以点焊牢固，待整个管段装配、找正完毕后再把焊口满焊，焊口检查合格后方可拆除拉伸装置，并做好施工记录。 5.2填料式补偿器安装工艺要求 5.2.1与设计图样核对，填料式补偿器两侧至少各有一个导向支座。 5.2.2 就位时注意，补偿器与管道必须保持同心（轴），不得歪斜。 5.2.3 应按设计文件规定的安装长度及温度变化，留有剩余的收缩量。单向填料式补偿器剩余收缩量数值可按下式计算，其允许偏差为±5mm. S=S0*（t1-t0）/(t2-t0) 式中：s—插管与外壳挡圈间的安装剩余收缩量（mm）
管道补偿器安装要求和方法 补偿器安装要求安装前应检查补偿器是否完好, 内套管的工作表面不得有影响 性能的损伤；安装前检查内套管的伸出长度，要保证其满足管道系统的补偿要求；补偿器在管道中安装使其与两端的连接管处于同一轴心上，其轴心线偏移应小于0.3%DN安装方法 通常采用将管道连接好后，根据补偿器的长度截掉同长度管段的方法来安装补偿器；补偿器的固定端要与管道的固定支架相连接，并与补偿器的固定端与固定支架间距离尽可能短。 1、补偿器在安装前应先检查其型号、规格及管道配置情况，必须符合设计要求。 2、对带内套筒的补偿器应注意使内套筒子的方向与介质流动方向一致，铰链型补偿器的铰 链转动平面应与位移转动平面一致。 3、需要进行“冷紧”的补偿器，预变形所用的辅助构件应在管路安装完毕后方可拆除。 4、严禁用波纹补偿器变形的方法来调整管道的安装超差，以免影响补偿器的正常功能、降低使用寿命及增加管系、设备、支承构件的载荷。 5、安装过程中，不允许焊渣飞溅到波壳表面，不允许波壳受到其它机械损伤。 6、管系安装完毕后，应尽快拆除波纹补偿器上用作安装运输的黄色辅助定位构件及紧固件，并按设计要求将限位装置调到规定位置，使管系在环境条件下有充 分的补偿能力。 7、补偿器所有活动元件不得被外部构件卡死或限制其活动范围，应保证各活动部位的正常动作。 8、水压试验时，应对装有补偿器管路端部的次固定管架进行加固，使管路不发生移动或转动。对用于气体介质的补偿器及其连接管路，要注意充水时是否需要 增设临时支架。水压试验用水清洗液的96氯离子含量不超过25PPM 9、水压试验结束后，应尽快排波壳中的积水，并迅速将波壳内表面吹干。 10、与补偿器波纹管接触的保温材料应不含氯。 方形补偿器安装应符合下列规定： 1）方形补偿器水平安装时，伸缩臂应水平安装，水平臂的坡度应与管道坡度一 致。 2）方形补偿器垂直安装时，不得在弯管上开孔安装放气阀和泄水阀。
热力系统补偿类型和方式 热力系统管道的补偿方式有两种：自然补偿和补偿器补偿。 1．自然补偿 自然补偿就是利用管道本身自然弯曲所具有的弹性，来吸收管道的热变形。管道弹性，是指管道在应力作用下产生弹性变形，几何形状发生改变，应力消失后，又能恢复原状的能力。实践证明，当弯管角度大于30°时，能用作自然补偿，管子弯曲角度小于30°时，不能用作自然补偿。自然补偿的管道长度一般为15～25m，弯曲应力бbw不应超过80MPa。 管道工程中常用的自然补偿有：L型补偿和Z型补偿。 2．补偿器补偿 热力管道自然补偿不能满足，应在管路上加设补偿器来补偿管道的热变形量。补偿器是设置在管道上吸收管道热胀冷缩和其他位移的元件。常用的补偿器有方形补偿器、波纹管补偿器、套筒补偿器和球形补偿器。 （1）方形补偿器。方形补偿器是采用专门加工成U型的连续弯管来吸收管道热变形的元件。这种补偿器是利用弯管的弹性来吸收管道的热变形，从其工作原理看，方形补偿器补偿属于管道弹性热补偿。 方形补偿器由水平臂、伸缩臂和自由臂构成。方形补偿器是由4个90°弯头组成，其优点是：制作简单，安装方便，热补偿量大工作安全可靠，一般不需要维修；缺点是：外形尺寸大，安装占用空间大，不太美观。 方形补偿器按其外形可分为Ⅰ型－标准式（c＝2h），Ⅱ型－等边式（c＝h），Ⅲ型—长臂式（c＝0.5h），Ⅳ型－小顶式（c＝0），其中Ⅱ型、Ⅲ型最为常用。制作方形补偿器必须选用质量好的无缝钢管揻制而成，整个补偿器最好用一根管子揻成，如果制作大规格的补偿器也可用两根弯管或三根弯管焊制，方形补偿器不宜用冲压弯头焊制而成。焊制方形补偿器的焊接点应放在外伸臂的中点处，因为此处的弯矩最小，严禁在补偿器的水平臂上焊接。焊制方形补偿器时，当DN ≤200mm时，焊缝与外伸臂垂直，当DN＞200mm时，焊缝与轴线成45°角。（2）波纹管补偿器。波纹管补偿器又称波纹管膨胀节，由一个或几个波纹管及结构件组成，用来吸收由于热胀冷缩等原因引起的管道或设备尺寸变化的装置。波纹管补偿器具有结构紧凑、承压能力高、工作性能好，配管简单、耐腐蚀、维修方便等优点。 波纹管材料。波纹管补偿器是采用疲劳极限较高的不锈钢板或耐蚀合金板制成
波纹补偿器属于一种补偿元件。利用其工作主体波纹管的有效伸缩变形，以吸收管线、导管、容器等由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化，或补偿管线、导管、容器等的轴向、横向和角向位移。也可用于降噪减振。在现代工业中用途广泛。 常见型号有： 1、轴向型内压式波纹补偿器(ZN) 举例：0.6TNY500TF 表示：公称通径为Φ500，工作压力为0.6MPa，(6kg/cm2)波数为4个，带导流筒，碳钢法兰连接的内压式波纹补偿器。 2、轴向型外压式波纹补偿器(ZW) 举例：0.6TWY500×8JB 表示：公称通径为500mm，工作压力为0.6MPa(6kg/cm2)波数为8个，不锈钢管连接的轴向型外压式波纹补偿器。 注：疏水口的设置按用户要求。 3、轴向复式波纹补偿器(ZF)
举例：0.6FS100×20F 表示：工作压力为0.6MPa，通径DN=100mm，波数为20，法兰连接的复式波纹补偿器。 4、轴向复式拉杆波纹补偿器(FL) 举例：0.6FSL200×12J 表示：工作压力为0.6MPa，通径DN=200mm，波数为12，接管连接的复式拉杆波纹补偿器。 5、直埋式内压波纹补偿器(ZMNY) 举例：1.6ZMS200×6J 表示：工作压力为1.6MPa，公称通径为200mm，波数为6波，接管连接的直埋式>波纹补偿器。 6、万向铰链波纹补偿器(WJ) 举例：0.6WJY500×4F 表示：工作压力为0.6MPa，公称通径为500mm，波数为4，碳钢法兰连接的万向铰链波纹补偿器。
7、直管压力平衡式波纹补偿器（ZP） 举例：0.6ZYP500×8/6－JB 表示公称通径为500，工作压力为0.6MPa，大波纹管为8个波，小波纹管为16个波，连接形式为不锈钢接管连接的直管压力平衡式波纹补偿器。 8、曲管压力平衡式波纹补偿器 示例：0.25QYP700×8/4JB 表示：公称通径为φ700mm，工作压力0.25Mpa，波数为8/4，不锈钢接管连接的曲管压力平衡式波纹补偿器 中泰管道设备有限公司是一家专注于管道构件产品研究，生产以及销售为一体的创新企业。主营产品有：金属软管、防水套管、波纹管补偿器、伸缩器、传力接头、双法兰传力接头等管道设备。
在供暖供热管网敷设聚氨酯保温管道中经常会使用到各种不同的补偿器，那么补偿器对保温管道有什么作用?我们就以城市小区管的聚氨酯保温管铺设管道为例，来说一下管道补偿器的作用： 补偿器主要就是为了补偿热能，减少热损耗，根据管道铺设的图纸标准来规定段或者接口处安装，补偿器主要分为直波纹补偿器和外压波纹补偿器两种，城市小区的聚氨酯保温管主要是二次网热水管道，一般都是在接口处安装补偿器，主要使用的波纹器是直波纹补偿器。 直波纹补偿器具有良好的抗压能力，能够自导向，并且可以达到与直埋管同寿命，不需要经常维修和更换，并且具有很好的抗弯性能，可以直接做为刚性管道中的一部分直接安装在管道上。 在热水管道铺设中，直波纹补偿器可以代替支架，并且直波纹补偿器价格比外
压波纹补偿器便宜很多。所以总体来说更加节省成本。 安装完毕后的补偿器一定要对管道进行吹扫和系统测压，但在进行系统测压的时候，必须保护好波纹补偿器，当补偿器没有预拉杆结构时，必须在波纹补偿器上做些附件来保护波纹补偿器，以免管道测压是拉坏补偿器。 总体来说聚氨酯保温管道补偿器就是为了防止在管道热升温时热伸长或温度应力而引起管道变形或者损坏，来补偿管道的热伸长，减少管壁的应力作用的阀件或支架结构上的作用力。使用补偿器可以大大延长聚氨酯保温管的使用寿命。制作方形补偿器必须选用质量好的无缝钢管揻制而成，整个补偿器最好用一根管子揻成，如果制作大规格的补偿器也可用两根弯管或三根弯管焊制，方形补偿器不宜用冲压弯头焊制而成。焊制方形补偿器的焊接点应放在外伸臂的中点处，因为此处的弯矩最小，严禁在补偿器的水平臂上焊接。焊制方形补偿器时，当DN ≤200mm时，焊缝与外伸臂垂直，当DN>200mm时，焊缝与轴线成45°角。
补偿器类型及选用 天津市建筑设计院 孟蕾 摘要：补偿器又称膨胀节，在管系中采用补偿器可以在承受系统压力的同时，吸收因温差引起的热膨胀，这种设备在冶金装置、炼油设备、化工设计，火电厂或核电站，供热和制冷系统，以及低温设备中获得了成功的应用。用以补偿管道管道长度变化长生的应力的补偿方式可以分为自然补偿和补偿器补偿，其中补偿器可分为方形补偿器，波纹管补偿器，套筒补偿器以及球型补偿器等，本文主要接受啊各种补偿器的优缺点及适用条件。 关键词：管道补偿，补偿器，热补偿 补偿器是指在仪器中用于补偿相位差、光程差、偏振差、光强度或机械位移等变量的部件。 在暖通设计的范围内，由于工作介质及环境温度的变化导致管道长度发生变化，并产生拉（压）应力。当超过管道本身的抗拉强度时，会使管道变形或破坏。为此，在管道局部架空地段应设置补偿器，即膨胀器，使由温度变化而引起管道长度的伸缩加以调节得到补偿。 通常情况下，管道的变形产生位移可以由管道自己一定程度内的变形得到补偿，即所谓的自然补偿；当管道变形比较大管道自身不能在安全使用的条件下补偿的时候，就需要额外设置补偿器来补偿形变。 1.管道自然补偿 通常采用的自然补偿器有L 型和Z 型两种型式。其应用场合转角不大于150°时，管道臂长不宜超过20~25m，弯曲应力不应超过80MPa。 L 形与Z 形补偿器可以利用管道中的弯头构成，且便于安装。在管道设计中，应充分利用这两种补偿器做补偿， 然后再考虑采用其它种类的补偿器。 自然补偿的优点是可以节省补偿器，缺点是管道变形时产生横向位移。 架空管道中自然补偿不能满足要求时才考虑装设其 它类型的补偿器。 表 1 L 型补偿器最大允许距离 图1 自然补偿器的形式
快速设计热水采暖系统固定支架和补偿器 摘要：对设计中经常遇到的热水(95/70℃)采暖系统的固定支架和管道补偿器的设计计算和设置问题进行了归纳总结,给出了具体设计方法和实例。 关键字：热水采暖固定支架补偿器 1 引言 固定支架是暖通空调中经常用到的一种支架，它在系统中起固定和支撑管道的作用，一般由设计人员根据需要设定具体位置，各种规范中规定较少，补偿器用于吸收管道因温度增高引起膨胀造成的长度增大。有“г”型、“Z”型的自然补偿器和方形、套筒、波纹管补偿器等多种形式，设计人设计时依据伸缩量、管径等条件选用。可是现在许多设计人员对此不重视，或漏画，或胡乱对付，位置和数量都没有经过仔细推敲，不甚合理，本文根据笔者经验，总结了一套在室内95/70℃热水采暖系统设计中快速设置固定支架和补偿器的方法，结合示例详述如下，望能起到抛砖引玉的作用。由于成文比较仓促，文中定有许多不足之处，望各位指正。 2 设计计算 系统中固定支架的设置应在管径计算完毕之后，此时系统管道的布置已经完成，系统每一段的管径已经计算确定，固定支架可以开始布置。 2.1 计算管道热伸长量 (1) △ X——管道的热伸长量,mm; t ——热媒温度,℃, 1 t ——管道安装时的温度, ℃,一般按-5℃计算. 2 L——计算管道长度m; 0.012——钢铁的线膨胀系数,mm/m·℃ 95℃简化得(2 ) 按t 1= 2.2 确定可以不装补偿器和应用“г”型、“Z”型管段自然补偿的管段 对于本文所述系统由固定点起，允许不装补偿器的直管段最大长度民用建筑为33m，工业建筑为42m。（管道伸长量分别为40mm和50mm）。实际设计时一般每段臂长不大于20～
热力管道的补偿类型和方式 热力管道的补偿方式有两种：自然补偿和补偿器补偿。 1．自然补偿 自然补偿就是利用管道本身自然弯曲所具有的弹性，来吸收管道的热变形。管道弹性，是指管道在应力作用下产生弹性变形，几何形状发生改变，应力消失后，又能恢复原状的能力。实践证明，当弯管角度大于30°时，能用作自然补偿，管子弯曲角度小于30°时，不能用作自然补偿。自然补偿的管道长度一般为15～25m，弯曲应力бbw不应超过80MPa。 管道工程中常用的自然补偿有：L型补偿和Z型补偿。 2．补偿器补偿 热力管道自然补偿不能满足，应在管路上加设补偿器来补偿管道的热变形量。补偿器是设置在管道上吸收管道热胀冷缩和其他位移的元件。常用的补偿器有方形补偿器、波纹管补偿器、套筒补偿器和球形补偿器。 （1）方形补偿器。方形补偿器是采用专门加工成U型的连续弯管来吸收管道热变形的元件。这种补偿器是利用弯管的弹性来吸收管道的热变形，从其工作原理看，方形补偿器补偿属于管道弹性热补偿。 方形补偿器由水平臂、伸缩臂和自由臂构成。方形补偿器是由4个90°弯头组成，其优点是：制作简单，安装方便，热补偿量大工作安全可靠，一般不需要维修；缺点是：外形尺寸大，安装占用空间大，不太美观。 方形补偿器按其外形可分为Ⅰ型－标准式（c＝2h），Ⅱ型－等边式（c＝h），Ⅲ型—长臂式（c＝0.5h），Ⅳ型－小顶式（c＝0），其中Ⅱ型、Ⅲ型最为常用。制作方形补偿器必须选用质量好的无缝钢管揻制而成，整个补偿器最好用一根管子揻成，如果制作大规格的补偿器也可用两根弯管或三根弯管焊制，方形补偿器不宜用冲压弯头焊制而成。焊制方形补偿器的焊接点应放在外伸臂的中点处，因为此处的弯矩最小，严禁在补偿器的水平臂上焊接。焊制方形补偿器时，当DN ≤200mm时，焊缝与外伸臂垂直，当DN＞200mm时，焊缝与轴线成45°角。（2）波纹管补偿器。波纹管补偿器又称波纹管膨胀节，由一个或几个波纹管及结构件组成，用来吸收由于热胀冷缩等原因引起的管道或设备尺寸变化的装置。波纹管补偿器具有结构紧凑、承压能力高、工作性能好，配管简单、耐腐蚀、维修方便等优点。 波纹管材料。波纹管补偿器是采用疲劳极限较高的不锈钢板或耐蚀合金板制成
韩城市热力有限公司 供热管网工程 补偿器技术要求书 目录 1.总则 2.使用条件 3.设备制造商的基本要求 4.制造商的供货范围 5.供热管网设计条件 6.包装、运输和贮存 7.规范和标准 8.供货方的现场服务和承诺 9.供货方提交的技术资料 10.施工要求
技术要求书 1.总则 1.1本技术要求书适用于韩城市热力有限公司供热管网工程。它包括供热管网补偿器的 制造、性能、检验和安装等方面的技术要求。 1.2本技术要求书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未 充分引述有关标准和规范的条文，供方应保证提供符合本技术规范和最新工业标准的优质产品。 1.3如果供方没有以书面对本技术要求书的条文提出异议，那么需方可以认为供方提出 的产品应完全符合本技术要求书的要求。 1.4在签订合同之后，需方有权以书面形式提出因规范标准和规程发生变化而产生的一 些补充要求，具体款项由双方共同商定。 1.5本技术要求书所使用的标准如与供方所执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行。 2.使用条件 主要用于韩城市热力有限公司供热管网工程，热网循环水管道采用直埋与顶管敷设安装。 3．设备制造商的基本要求 3.1供货商应有同类型设备的生产许可证。 3.2供货商应提交同类型补偿器的产品鉴定报告。 4制造商的供货范围 4.1供方保证提供设备为全新的、先进的、成熟的、完整的和安全可靠的，且设备的技 术经济性能符合技术要求书的要求。 4.2供方应按《工程主要材料表》提供更详细的供货清单，清单中依次说明型号、规格、 数量、产地、材质、生产厂家及寿命等内容，以及对于属于整套设备运行和施工所必需的部件。 4.3如设备安装及检修时需要专用工具，供方应提供所有安装和检修所需专用工具和消 耗材料等，并提供详细供货清单。 4.4如运行检修时需要备品备件，供方应提供。 5.供热管网设计条件 5.1供热管网设计参数 5.1.1设计压力1.6Mpa，供热管道水压试验压力2.4Mpa。 5.1.2设计温度
补偿器安装记录 工程名称XX工程分部（子分部）工程名称室内采暖系统 施工单位中国建筑第五工程局 第三建筑安装公司 设计压力（MPa）0.8 补偿器安装部位主立管补偿器规格型号0.17NY1000*2J 补偿器材质不锈钢固定支架间距（m）30 管内介质温度（℃）95℃水安装时环境温度（℃）25 计算预拉伸值或预收缩值（mm）20 实际预拉伸或预压缩值（mm）20 补偿器安装记录及说明： 补偿器的安装及预拉伸值或预收缩值示意图和说明均由厂家完成。 结论： 补偿器的安装符合设计及《给排水与采暖工程施工工艺标准》（ZJQ00-SG-010-2003）规定，合格。 施工单位监理（建设）单位 施工单位复查结果： 补偿器的安装及预拉伸值符合要求 施工单位项目 专业技术负责人：XXX X年X月X日监理（建设）单位核查结论： 合格 项目专业监理工程师（建监理（建设）项目部（章）设单位项目技术负责人）：XXX X年X月X日
规范规定： 一、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002 11.2.3补偿器的位置必须符合设计要求，并应按设计要求或产品说明书进行预拉伸。管道固定支架的位置和构造必须符合设计要求。 检验方法：对照图纸，并查验预拉伸记录。 二、《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002 9.2.5 补偿器的补偿量和安装位置必须符合设计及产品技术文件的要求，并应根据设计计算的补偿量进行预拉伸或预压缩。 设有补偿器（膨胀节）的管道应设置固定支架，其结构形式和固定位置应符合设计要求，并应在补偿器的预拉伸（或预压缩）前固定；导向支架的设置应符合所安装产品技术文件的要求。 检查数量：抽查20%，且不得少于1个。 检查方法：观察检查，旁站或查阅补偿器的预拉伸或预压缩记录。 工艺标准规定： 《给排水与采暖工程施工工艺标准》（ZJQ00-SG-010-2003）8.3.3.10 （一）、方型补偿器设计无要求时，按下面要求拉伸。 1、方型补偿器预拉伸值按设计要求拉伸，无要求时为其伸长量的一半。 2、管道热伸量的计算公式：ΔL=aL（t2-t1） 式中ΔL—管道的热伸量 a—管材的线膨胀系数（钢管为0.0112mm/m℃） L—管道计算长度（m） t2—热媒温度（℃） t1—管道安装时的温度（℃），一般取-5℃ （二）、套筒补偿器 1、套筒补偿器的预拉伸长度应根据设计要求，设计无要求时按下表要求预拉伸。 补偿器规格15 20 25 32 40 50 65 75 80 100 123 150 拉伸长度（mm）20 20 30 30 40 40 56 56 59 59 59 63 （三）、波形补偿器 1、按设计或厂家要求做预拉伸。 （四）、补偿器支架的设置，按设计或规范要求。 填表说明： 1、工程名称按合同文件上的单位工程名称填写。 2、分部(子分部)工程名称，按验收规范划定的分部(子分部)名称填写。 3、施工单位复查结果、监理（建设）单位核查结论、签名栏的斜体字表示手签。
热力管线补偿器的计算 Final approval draft on November 22, 2020
2010-12-0616:40 1 、固定支架是暖通空调中经常用到的一种支架，它在系统中起固定和支撑管道的作用，一般 由设计人员根据需要设定具体位置，各种规范中规定较少，补偿器用于吸收管道因温度增高引起膨 胀造成的长度增大。有“г”型、“Z”型的自然补偿器和方形、套筒、波纹管补偿器等多种形式，设计人设计时依据伸缩量、管径等条件选用。可是现在许多设计人员对此不重视，或漏画，或胡乱 对付，位置和数量都没有经过仔细推敲，不甚合理，根据笔者经验，总结了一套在室内95/70℃热 水采暖系统设计中快速设置固定支架和补偿器的方法，结合示例详述如下，望能起到抛砖引玉的作用。 2 、设计计算系统中固定支架的设置应在管径计算完毕之后，此时系统管道的布置已经完成， 系统每一段的管径已经计算确定，固定支架可以开始布置。 、计算管道热伸长量 △X=(t1-t2)L (1) 其中：△ X——管道的热伸长量,mm; t1——热媒温度,℃, t2——管道安装时的温度, ℃,一般按-5℃计算. L——计算管道长度m; ——钢铁的线膨胀系数,mm/m·℃ 按t1=95℃简化得： △X= ……(2 ) 、确定可以不装补偿器和应用“г”型、“Z”型管段自然补偿的管段 对于本文所述系统由固定点起，允许不装补偿器的直管段最大长度民用建筑为33m，工业建筑 为42m。(管道伸长量分别为40mm和50mm)。实际设计时一般每段臂长不大于20～30m,不小于2m。 在自然补偿两臂顶端设置固定支架。“г”型补偿器一般用于DN150以下管道;最大允许距离与管径关系见表1。“Z”型补偿器可以看做两个“г”型补偿器。 表1 г”型补偿器最大允许距离 、确定不能进行自然补偿部分管道的热伸长量,并根据计算结果设置补偿器 能进行自然补偿部分管道确定了，其余部分就是应该设置补偿器的部分。计算这部分伸长量， 如果较长要设置多个补偿器，应注意均匀设置;并在两个补偿器中间设置固定支架。选择时注意套筒补偿器容易漏水漏气，适合安装在地沟内，不适宜安装在建筑物上部;波纹管补偿器能力大耐腐蚀，但造价高并且需要设置导向支架;方形补偿器需要的安装空间较大，但运行可靠应用广泛。设计时可以根据工程具体情况选用。 3 、例题[已知] 如图1所示，某民用建筑95/70℃热媒供热管道a-b段长度为32m，b-c段长 度为24m，c-d段长度为63m，d-e段长度为48m，管径如图所示。 [求] 计算管道热伸长量，设置补偿器和固定支架。 [解] 首先按照公式(2)计算可得
热力管线补偿器的计算 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
2010-12-0616:40 1 、固定支架是暖通空调中经常用到的一种支架，它在系统中起固定和支撑管道的作用，一般由设计人员根据需要设定具体位置，各种规范中规定较少，补偿器用于吸收管道因温度增高引起膨胀造成的长度增大。有“г”型、“Z”型的自然补偿器和方形、套筒、波纹管补偿器等多种形式，设计人设计时依据伸缩量、管径等条件选用。可是现在许多设计人员对此不重视，或漏画，或胡乱对付，位置和数量都没有经过仔细推敲，不甚合理，根据笔者经验，总结了一套在室内95/70℃热水采暖系统设计中快速设置固定支架和补偿器的方法，结合示例详述如下，望能起到抛砖引玉的作用。 2 、设计计算系统中固定支架的设置应在管径计算完毕之后，此时系统管道的布置已经完成，系统每一段的管径已经计算确定，固定支架可以开始布置。 、计算管道热伸长量 △X=(t1-t2)L (1) 其中：△ X——管道的热伸长量,mm; t1——热媒温度,℃, t2——管道安装时的温度, ℃,一般按-5℃计算. L——计算管道长度m; ——钢铁的线膨胀系数,mm/m·℃
按t1=95℃简化得： △X= ……(2 ) 、确定可以不装补偿器和应用“г”型、“Z”型管段自然补偿的管段 对于本文所述系统由固定点起，允许不装补偿器的直管段最大长度民用建筑为33m，工业建筑为42m。(管道伸长量分别为40mm和50mm)。实际设计时一般每段臂长不大于20～30m,不小于2m。在自然补偿两臂顶端设置固定支架。“г”型补偿器一般用于DN150以下管道;最大允许距离与管径关系见表1。“Z”型补偿器可以看做两个“г”型补偿器。 表1 г”型补偿器最大允许距离 、确定不能进行自然补偿部分管道的热伸长量,并根据计算结果设置补偿器能进行自然补偿部分管道确定了，其余部分就是应该设置补偿器的部分。计算这部分伸长量，如果较长要设置多个补偿器，应注意均匀设置;并在两个补偿器中间设置固定支架。选择时注意套筒补偿器容易漏水漏气，适合安装在地沟内，不适宜安装在建筑物上部;波纹管补偿器能力大耐腐蚀，但造价高并且需要设置导向支架;方形补偿器需要的安装空间较大，但运行可靠应用广泛。设计时可以根据工程具体情况选用。
供热管道直埋式补偿器安装要求
点，一是在直管段的端部，二是在管道的分支处。长的无分支的直线管道两补偿器之间可以不设固定点，靠管道自然形成的“驻点”即可发挥固定点的作用。驻点是两补偿器之间管道的那个不动点，在管径相同，埋深一致时，驻点与两补偿器间的距离相等。褡补偿器（包括转角处自然补偿器）至固定点之间的距离不得超过管道的安装长度Lmax，管道安装长度的定义是固定点至自由端（补偿器）的长度，在此长度下产生的摩擦力不得超过管道许用应力下相应的弹性力。Lmax按下式计算：常用管道的安装长度Lmax。应考虑16kgf/cm2内压力所产生的环向应力的综合影响。3.2固定支座的设计计算具有2个管道分支并在主干线上有一处转角管道平面，补偿器的布置应满足Ln＜Lmax的条件。驻点G1、G2的推力为零，所以，此点处不必设置固定支座，但为了防止回填土的不均匀，埋深的不一致和预制保温管外壳粗糙度的不规则等可能会造成驻点的漂移，所以，对处于驻点位置的管道分支处G1、G2需设置支座，以G1为例其轴向推力可按下式计算：F1=Pb2+L2f-0.8(Pb3+L2f)式中F1-固定支座G1的水平推力，kgf；f-管道单位长度摩擦力，Kgf/mPb2-B2膨胀节的弹性力，Kg；Pb3-B3膨胀节的弹性力，Kgfk2-B2膨胀节的刚度，Kgf/mm；△L2-B2膨胀节的补偿量，mm；L2-膨胀节至G1的距离，m；假如某一分支如自G2接出的分支带有补偿器B。那么，G2还受到一侧向推力的作用，如图中的F2（y），当L5很短（实际布置时L5也应很短），那么，侧向力F2（y）的大小为：F2(y)=Pn*A5+Pb5式中Pn-管道工作压力，Kgf/cm2A5-B5膨胀节的有效面积，cm2；Pb5-B5膨胀节的弹性力kgf。固定支座G3也驻点位置，从管道和土壤的摩擦力来讲，该点也受到大小相等，方向相反的两个时作用，但应注意到该点同时又受到转角处的盲板力的作用，考虑驻点漂移的影响，固定支座G3的推力F3=1.2Pn*A4式中F3-作用在固定支座G3的水平推力，Kgf；Pn-管道工作压力，Kgf/cm2；A4-B4膨胀节的有效面积，cm2。3.3补偿器的选用计算直埋管道由于土壤摩擦力的影响,实际热伸长量要比架空和地沟敷设的管道热热伸长量要小。架空和地沟敷设时的伸长量：α·△t·L直埋敷设时，因土壤摩擦力影响的热伸长减少量：实际热伸长量为：式中E-钢管弹性模理，kgf/cm2；α-钢管的线膨胀系数，取0.0133mm/m℃；△t-管道温差；A、f-同公式①；L-两固定点之间的距离（安装长度）m。在实际工作中，直埋管道的热伸长量，采用丹麦摩勒公司的简化算法。 式中符号同以上公式相同。按②或③式计算出实际热伸长量后，按系列表选用相应的补偿器。3.4安装直埋式膨胀节（不包括一次性直埋式）安装时应有两个后年度护圈（如下图），且护圈的壁厚不应小于管道的壁厚，设置护圈1的目的是为管道受热膨胀时，A尺寸范围内有土、砂等进入，图中的各尺寸为：直埋式波纹补偿器出厂时，所有外露表面已刷防锈漆两遍，直埋式波纹补偿器及其直埋管道的其它要求为：（1）保温管埋于地下时，四周需用粒度小于20毫米的砂子填充，然后再覆盖原土，填充砂子的厚度不小于200毫米。（2）保温管顶的埋深一般不超过1.2米，但也尽量不要小于0.7米，，保温管可直接埋在各种管道下面。（3）如图，除A处外，其余均保温，因管道膨胀时A 处不保温并不会造成显著的热损失。也是由于护圈的作用，直埋补偿器可以直埋处于车行道下面。（4）直埋式补偿器安装不必冷紧，也不必按全线钢管接好后再割下和膨胀节等长管道之后再焊接的方法。使用直埋型膨胀节，不必设导向支架。（5）安装时要注意保证导流套筒的方向与流动方向的一致。（6）
热力管道的补偿器使用分类 通常讲的热力管道的补偿方式有两种：自然力补偿和补偿器补偿。1．自然力补偿 自然力补偿就是利用管道本身自然弯曲所具有的弹性，来吸收管道的热变形。管道弹性，是指管道在应力作用下产生弹性变形，几何形状发生改变，应力消失后，又能恢复原状的能力。实践证明，当弯管角度大于30°时，能用作自然力补偿，管子弯曲角度小于30°时，不能用作自然力补偿。自然力补偿的管道长度一般为15～25m，弯曲应力бbw不应超过80MPa。 管道工程中常用的自然补偿有：L型补偿和Z型补偿。 2．管道补偿器补偿 热力管道自然力补偿不能满足，应在管路上加设补偿器来补偿管道的热变形量。 管道补偿器是设置在管道上吸收管道热胀冷缩和其他位移的元件。常用的补偿器有方形补偿器、波纹管补偿器、套筒补偿器和球形补偿器。（1）方形补偿器。方形补偿器是采用专门加工成U型的连续弯管来吸收管道热变形的元件。这种补偿器是利用弯管的弹性来吸收管道的热变形，从其工作原理看，方形补偿器补偿属于管道弹性热补偿。方形补偿器由水平臂、伸缩臂和自由臂构成。方形补偿器是由4个90°弯头组成，其优点是：制作简单，安装方便，热补偿量大工作安全可靠，一般不需要维修；缺点是：外形尺寸大，安装占用空间大，不太美观。
方形补偿器按其外形可分为Ⅰ型－标准式（c＝2h），Ⅱ型－等边式（c ＝h），Ⅲ型—长臂式（c＝0.5h），Ⅳ型－小顶式（c＝0），其中Ⅱ型、Ⅲ型最为常用。 制作方形补偿器必须选用质量好的无缝钢管揻制而成，整个补偿器最好用一根管子揻成，如果制作大规格的补偿器也可用两根弯管或三根弯管焊制，方形补偿器不宜用冲压弯头焊制而成。焊制方形补偿器的焊接点应放在外伸臂的中点处，因为此处的弯矩最小，严禁在补偿器的水平臂上焊接。焊制方形补偿器时，当DN≤200mm时，焊缝与外伸臂垂直，当DN＞200mm时，焊缝与轴线成45°角。 （2）波纹管补偿器。波纹管补偿器又称波纹管膨胀节，由一个或几个波纹管及结构件组成，用来吸收由于热胀冷缩等原因引起的管道或设备尺寸变化的装置。 波纹管补偿器具有结构紧凑、承压能力高、工作性能好，配管简单、耐腐蚀、维修方便等优点。 波纹管材料。波纹管补偿器是采用疲劳极限较高的不锈钢板或耐蚀合金板制成的，不锈钢板厚度为0.2～10mm，适用于工作温度在550℃以下，公称压力PN为0.25～25MPa，公称直径为DN25～DN1200mm 的弱腐蚀性介质的管路上。 （3）套筒式补偿器。套筒式补偿器又称填料式补偿器，它由套管、插管和密封填料等三部分组成，它是靠插管和套管的相对运动来补偿管道的热变形量的。 套筒式补偿器按壳体的材料不同分为铸铁制和钢制两种，按套筒的结
供热管道热补偿器的选择及优缺点 管道的铺设在现代的每栋建筑中都是十分重要的，因此管道的安全就必需引起工作人员的高度注意，因此，就有必要了解关于管道补偿器的相关知识。本文介绍了补偿器的由来及其作用，着重分析了几种常用补偿器的优缺点及使用条件。 一、补偿器的由来 补偿器的由来补偿的基本意思有弥补缺陷，抵消损失。也有科技方面的补偿，当管道输送介质或管道所处环境有温度变化时，管道由温度引起的热胀冷缩是不可避免的，如果不采取一定的方式补偿该尺寸变化，将会在管壁内产生很高的应力，通过管道传至固定管架或设备，当温差过某一范围时，温差应力大于管子可承受的应力范围，这时就必须考虑补偿问题。 二、补偿器的作用 在管系补偿设计中，最为经济的是自然补偿，自然补偿是利用管道的自然弯曲形状所具有的柔性来补偿热位移，显然自然补偿的能力是有限的，当自然补偿不能满足要求时，通常应考虑设置金属波纹管膨胀节等补偿装置。 管系所受载荷主要是外力载荷（管道及流动介质自重，内压，风载，地震荷载等）和位移载荷，设置管道补偿器的目的在于消除外载作用在设备或管道上的作用力，且可把复杂管系分隔成形状比较简单，独立膨胀的管段，保证膨胀节的最佳使用效果。管道补偿器可以补偿吸收管道轴向、横向、角向热变形，吸收设备振动，减少设备振
动对管道的影响，吸收地震、地陷对管道的变形量。补偿器应用于大型场馆的冷热管道系统、钢铁厂、火力发电厂、等排烟脱硫，除尘设备，空气加热，助流鼓风等设备的出入口处，因此各种补偿器得到大力推广应用。 三、几种常见补偿器的分析常见补偿器的分析 （一）波纹补偿器 1、波纹补偿器的含义： 波纹补偿器是利用波纹管的弹性元件的有效伸缩变形来吸收管线、导管或容器由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化的一种补偿装置，属于一种补偿元件。 2、波纹补偿器的分类： 波纹补偿器（波纹管）按位移形式分类，基本可分为轴向型、横向型、角向型及压力平衡型波纹膨胀节（波纹管）。 按是否能吸收管道内介质压力所产生的压力推力（盲板力）分类，可分为无约束型波纹膨胀节（波纹管）和有约束型波纹膨胀节（波纹管）。 按波纹补偿器的波形结构参数分类，可分为U形、Ω形、S形、V形波纹膨胀节（波纹管），当前国内外的膨胀节（波纹管）产品以采用U状波形结构者居多。 3、波纹补偿器的优点：