室外架空热力管道热补偿
室外架空热力管道热补偿是指在管道运行过程中，由于温度变化导致管道发生热胀冷缩现象，为了避免对管道结构和支管设备造成不良影响，采取一系列的补偿措施以减小管道的热应力。
室外架空热力管道热补偿的主要目的是保证管道的正常运行和安全性，同时确保管道的稳定性和可靠性。在室外环境中，管道受到太阳辐射和空气温度的影响较大，温度变化幅度也较大，因此需要对管道进行热补偿。
室外架空热力管道热补偿的主要方法有以下几种：
1.弹簧支座
弹簧支座是一种常用的热补偿装置，它可以通过调整支座的高度来实现管道的热补偿。弹簧支座具有良好的弹性和稳定性，可以有效地吸收管道的热应力，减小管道的变形。同时，弹簧支座还可以随着管道的变形自动调整，无需人工干预，操作简便。
2.管道伸缩节
管道伸缩节是一种能够自由伸缩的管道连接件，其中内部设置有
波纹管或球面接头，可以在管道受热胀冷缩时自由伸缩，减小管道的
热应力。管道伸缩节通常由不锈钢制成，具有良好的耐高温和耐腐蚀
性能，可以在恶劣的室外环境下长期稳定工作。
3.可调支座
可调支座是一种能够调节高度的管道支撑装置，通过调整支座的
高度来实现管道的热补偿。可调支座通常由钢制构件和螺杆组成，可
以根据管道的热胀冷缩情况进行高度调整，保持管道的水平和垂直稳定。
4.轴向铰链支座
轴向铰链支座是一种能够随着管道的轴向运动而旋转的支撑装置，它可以通过调整支座的角度来实现管道的热补偿。轴向铰链支座具有
良好的承载能力和稳定性，可以有效地吸收管道的热应力，减小管道
的变形。
在室外架空热力管道的热补偿过程中，还应注意以下几个方面：
1.管道材料的选择
室外环境中，管道会受到太阳辐射和大气温度的影响，因此需要选择耐高温和耐腐蚀性能优良的管道材料，以确保管道的安全和可靠运行。
2.热补偿计算
在进行室外架空热力管道热补偿设计之前，应进行详细的热补偿计算，确定管道的热胀冷缩量和所需的热补偿装置，以确保管道的稳定和安全性。
3.定期检查和维护
对于室外架空热力管道的热补偿装置，应定期进行检查和维护，确保其正常运行和安全性。同时，还应注意对管道进行防腐蚀处理，延长管道的使用寿命。
总之，室外架空热力管道热补偿是保证管道运行安全和可靠性的重要环节，在设计和施工过程中应注意选择合适的热补偿装置并进行专业的热补偿计算，同时对热补偿装置进行定期检查和维护，以确保管道的长期稳定运行。
热力管道的热膨胀及其补偿 摘要：热力管道输送的介质温度很高，投入运行后，将引起管道的热膨胀，使管壁内或某些焊缝上产生巨大的应力，如果此应力超过了管材或焊缝的强度极限，就会使管道造成破坏。本文就热力管道的热膨胀、热应力、轴向推力的理论分析计算，针对各种补偿器的选用原则和安装要点进行了简述。 关键词：热力管道热膨胀热应力热补偿补偿器预拉伸 1 管道的热膨胀及热应力计算 管道的热膨胀计算 管段的热膨胀量按下式计算：ΔL=ɑ.L.Δt=.(t2-t1) 式中：ΔL——管段的热膨胀量（mm）；ɑ——管材的线膨胀系数，即温度每升高1℃每米管子的膨胀量（mm/m.℃）；L——管段长度（m）；Δt——计算温差，即管道受热时所升高的温度，它等于管道输送介质的最高工作温度t2与管道安装时的环境温度t1之差（℃）。 对于一般碳钢管ɑ=12×10-4mm/m.℃，则ΔL=。在施工中，为了迅速估算碳钢管道的热膨胀量，可按每米管道在升温100℃时，其膨胀量为计算。 管道的热应力计算 管道受热时所产生的应力的大小可按下式计算： σ=E. ε= E. = ■ E. ■ =E.ɑ.Δt 式中：σ——管道受热时所产生的应力（kg/cm2）； E——管材的弹性模量（kg/cm2）； ε——管道的相对变形量，它等于管道的热膨胀量ΔL（mm）与管道原长L（m）之比，即ε=■
常用钢材的弹性模量E=2×10-6（kg/cm2），一般碳钢管的线膨胀系数ɑ=12×10-6（mm/m.℃），则热应力的计算公式可简化为σ=2×106×12×10-6×Δt=24.Δt（kg/cm2）。利用此式，可以很容易地计算出钢管道热膨胀受到限制时产生的热应力。 由此可见，管道受热时所产生的应力的大小，与管子直径及管壁厚度无关。它是由管子材料的弹性模量、线膨胀系数和管道受热时所升高的温度来决定的。在这三个因素中，温差是影响热应力的最主要因素。 管道的轴向推力计算 管道的轴向推力就是管道在断面上受热时所受到的纵向总压力，其计算公式为：P=σ.F。 式中：P——纵向压力（kg）；σ——热应力（kg/cm2）；F——管子横断面积（cm2）。 此力作用在管道两端的支架上，对于两端固定的直管，温度变化引起的热应力，仅与管道材质、管壁截面积和温度变化有关，而与管路的长度无关。这个应力往往是很大的，如不采取补偿措施，容易造成破坏性。 对于弯曲的热力管道情况就不同了，由于管道可以产生一定范围内的自然变形，从而大大减少了应力，避免管道遭到破坏。 [例]有一根ф219×8的碳素钢无缝钢管，长度为20米，投入运行后的温度为425℃，而安装时的环境温度为25℃，那么该管段的热膨胀量是多少管段受热时产生的热应力是多少如果将管道两端固定，因膨胀而产生的轴向推力是多少已知2=m.℃，E=2×106kg/cm2）。 [解] 管道投入运行后与安装时温度差Δt=425-25=400℃。 故热膨胀量ΔL=ɑ.L.Δt=×20×400=96(mm)。 热应力σ=24.Δt=24×400=9600(kg/cm2)。 轴向推力P=σ.F=9600×■=600192(kg)=（t）
室外架空热力管道热补偿 室外架空热力管道热补偿是指在管道运行过程中，由于温度变化导致管道发生热胀冷缩现象，为了避免对管道结构和支管设备造成不良影响，采取一系列的补偿措施以减小管道的热应力。 室外架空热力管道热补偿的主要目的是保证管道的正常运行和安全性，同时确保管道的稳定性和可靠性。在室外环境中，管道受到太阳辐射和空气温度的影响较大，温度变化幅度也较大，因此需要对管道进行热补偿。 室外架空热力管道热补偿的主要方法有以下几种： 1.弹簧支座 弹簧支座是一种常用的热补偿装置，它可以通过调整支座的高度来实现管道的热补偿。弹簧支座具有良好的弹性和稳定性，可以有效地吸收管道的热应力，减小管道的变形。同时，弹簧支座还可以随着管道的变形自动调整，无需人工干预，操作简便。 2.管道伸缩节
管道伸缩节是一种能够自由伸缩的管道连接件，其中内部设置有 波纹管或球面接头，可以在管道受热胀冷缩时自由伸缩，减小管道的 热应力。管道伸缩节通常由不锈钢制成，具有良好的耐高温和耐腐蚀 性能，可以在恶劣的室外环境下长期稳定工作。 3.可调支座 可调支座是一种能够调节高度的管道支撑装置，通过调整支座的 高度来实现管道的热补偿。可调支座通常由钢制构件和螺杆组成，可 以根据管道的热胀冷缩情况进行高度调整，保持管道的水平和垂直稳定。 4.轴向铰链支座 轴向铰链支座是一种能够随着管道的轴向运动而旋转的支撑装置，它可以通过调整支座的角度来实现管道的热补偿。轴向铰链支座具有 良好的承载能力和稳定性，可以有效地吸收管道的热应力，减小管道 的变形。 在室外架空热力管道的热补偿过程中，还应注意以下几个方面： 1.管道材料的选择
热补偿计算实例 1．热力管道的热膨胀 管道由于受输送介质及外界环境的影响，会产生热胀冷缩现象。如果管道的热胀冷缩受到约束，管壁会产生巨大的应力，这种应力称为热应力。 热力管道安装时，是在环境温度下安装的。系统运行时，热媒温度高于环境温度，管道便会发生膨胀，管道因热膨胀产生的热伸长量按下式计算： △L =L α(t 2－t 1) (8-4) 式中 △L －管道的热膨胀量，mm ； L －计算管段长度，m ； α－管材的线膨胀系数，mm/m ·℃，钢材的线胀系数通常取α＝0.012 mm/m ·℃； t 2－管道设计计算时的热态计算温度，通常取管内介质的最高温度，℃； t 1－管道设计计算时的冷态计算温度，℃。 2．热力管道的热应力 热力管道受热膨胀后，如能自由伸缩，则管道不致产生热应力，如果管道的伸缩受到约束，管壁就会产生热应力，管壁产生的热应力按下式计算： б＝E ×△L /L ＝E α(t 2－t 1) (8-5) 式中 б——管道的轴向热应力，MPa ， E ——管材的弹性模量，MPa ，钢材的弹性模量E 通常取2.0×105MPa ； 其他符号同式（8-4）。 直线热力管段若两端固定，受热膨胀后，作用在固定点的推力按下式计算： P k =б×A (8-6) 式中 P k ——管子受热膨胀后对固定点的推力，N ； б——管道的轴向热应力，MPa ； A ——管壁的截面积，mm 2； 而() 224d D A -=π （8-7） 式中 D ——管子外径，mm ； d ——管子内径，mm 。 例8-1 某热力管段长100m ，钢材材质为Q235-A 钢，管子规格为D 219×9mm ，管道安装时环境温度为10℃，管内输送介质的最高温度为210℃，试计算管道运行前后的热伸长量；若管道两端固定，求管道的轴向热应力和管道对固定点的推力。 解：（1）计算热伸长量 根据公式（8-4）△L =L α(t 2－t 1) 按给定条件L ＝100m ，t 1＝10℃，t 2＝210℃，线胀系数α按0.012mm/m ·℃； 得 △L ＝100×0.012×（210－10）＝240mm （2）计算热应力 根据公式（8-5）б＝E ×△L /L ＝E α(t 2－t 1) 管材的弹性模量E 按2.0×105 MPa ， 得 б＝E α(t 2－t 1)＝2.0×105×1.2×10－5（210－10）＝480MPa （3）管子对固定点的推力 根据公式(8-6) P k =б×A
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
管道热补偿 一、管道伸长计算： ∆L = α×L（t2－t1）×1000（mm） 式中：∆L —管道热伸长量（mm） α—管道的线膨胀系数（m/m.℃)t2 —供热介质最高温度（℃) L —二固定支架间直线距离(m) t1 —管道安装温度（.℃),一般取－5℃。 各种管材的线膨胀系数α值 管道材料线膨胀系数（m/m.℃) 管道材料线膨胀系数（m/m.℃) 普通钢12×10-6黄铜18.4×10-6 碳素钢11.7×10-6紫铜16.4×10-6 镍钢11.7×10-6铸铁10.4×10-6 镍铬钢13.1×10-6聚氯乙烯70×10-6 不锈钢 10.3×10-6玻璃 5×10-6 青钢18.5×10-6聚乙烯10×10-6 水和蒸汽管道的热伸长量∆L (mm) 0.5 1.0 1.8 2.7 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10 12 14 16 20 25 管段长L t2 热媒温度(℃) 40 60 70 80 90 95 100 110 120 130 140 143 151 158 164 170 175 179 183 191 197 203 214 225 5 3 4 4 5 6 6 6 7 8 8 9 9 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 10 6 8 9 10 11 12 13 14 15 16 18 18 19 20 21 21 22 22 23 24 24 25 26 28 15 8 11 13 15 17 18 19 21 23 24 26 27 28 30 31 32 33 33 34 35 37 38 39 41 20 11 15 18 20 23 24 25 28 30 33 35 36 38 40 41 43 44 45 46 47 25 14 19 22 25 28 30 31 34 38 41 44 45 47 50 51 53 55 56 57 59 61 63 66 68 30 17 23 26 30 34 36 38 41 45 49 53 54 57 60 62 64 66 67 69 71 73 75 79 82 35 19 26 31 35 40 42 44 48 53 57 61 63 66 70 72 74 77 79 80 83 85 88 92 97 40 22 30 35 40 45 48 50 55 60 65 70 72 76 80 82 85 88 90 92 94 97 100 101 110 45 25 34 40 45 51 54 56 62 68 73 79 81 85 90 92 96 99 101 103 106 109 112 118 124 50 27 38 44 50 57 60 63 69 75 81 88 89 95 99 103 106 110 112 114 118 121 125 131 138 55 30 41 48 55 62 66 69 76 83 89 96 99 104 109 113 117 120 123 126 129 134 137 145 152 60 33 45 53 60 68 71 75 83 90 98 105 107 114 119 123 128 131 134 137 141 146 150 158 165 65 35 49 57 65 74 77 81 89 98 106 114 116 123 129 133 138 142 145 148 153 158 162 171 179 70 38 53 62 70 79 83 88 96 105 113 123 125 132 139 144 149 154 157 160 165 170 175 184 193 75 41 56 66 75 85 89 94 103 113 122 131 134 142 148 154 159 164 168 172 176 182 187 197 203 80 44 60 70 80 90 95 100 110 120 130 140 143 152 158 164 170 175 180 183 188 194 200 210 220 85 46 64 75 85 96 01 106 117 128 138 149 152 161 168 174 180 186 190 194 200 206 212 224 248 90 49 68 79 90 02 07 113 124 135 146 157 161 171 178 185 191 197 200 205 212 218 225 236 248
热力管道中补偿器的选用及特点 常用的补偿器有方形补偿器、波纹补偿器、球形补偿器、无推力旋转补偿器；无推力旋转补 偿器作为一种新型的补偿器，已在诸多工程上得到应用。本文结合具体工程，浅谈各种补偿 器在架空蒸汽管道上的应用及特点。 一、工程概况 由中碳能源公司至新兴热电厂，室外架空蒸汽管线，管径DN300，设计参数为2.5MPa，230℃，属压力管道GC2类；蒸汽管线总长度约为1500m。 二、补偿器的类型、特点及选用 ①方形补偿器 方形补偿器是热力管道设计中最广泛的一种形式。 其优点：对热伸长量补偿能力大，作用在固定支座上轴向应力小，安全性能高，维护费用少；其缺点：尺寸大，占地面积大，对介质流动助力大，补偿器变形时，两端的法兰及管道受到 弯曲，易产生疲劳破坏且会产生轴向位移。 选用原则：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。 本工程管道总长1500m，每60米设1个方形补偿器，共需设置25个方形补偿器，方形补偿器的外伸臂长达10m，每个补偿器按4个弯头计算，共计增加100个弯头，500m管道。 ②套筒补偿器 套筒补偿器的活动套管可沿管道产生轴向位移。 其优点：结构紧凑，占地面积小，补偿能力大，一般补偿量可达250~400mm；对介质产生 的阻力比方形补偿器小。 其缺点：补偿器在轴向产生的推力大，填料需经常更换和检修，易发生泄漏，对管道支座的 设计和安装要求高，若管道在运行过程中产生锈蚀和结垢，都有可能产生补偿器失效。 选用原则：套筒补偿器一般用于管径大于100mm，工作压力小于1.6Mpa，安装位置受到限 制的热力管上；套筒补偿器不宜使用于不通行地沟之中；单向套筒补偿器应安装在固定支架 近旁的平直管段上，在其活动侧设导向支架，双向套筒补偿器设在固定支架中间，套管须固定，补偿器工作极限界限应有明显的标记。 本工程管道工作压力2.5Mpa>1.6Mpa,不适合本工程。 ③波纹补偿器 波纹（波形）补偿器（又称膨胀节），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。
热补偿措施 1. 什么是热补偿？ 热补偿是指在使用热力设备，特别是管道系统时，由于温度变化引起的管道长度、形状和位置变化，需要采取措施来补偿变化产生的应力。热补偿的目的是确保管道系统在不同温度下能够正常工作，避免破裂和泄漏。 热补偿通常涉及到两种类型：弹性元件和管道支承。根据实际情况，可以选择 适当的热补偿措施，以确保管道系统的正常运行和安全性。 2. 热补偿的作用 热补偿措施在管道系统的设计、安装和维护中起到重要作用。主要有以下几个 方面的作用： 2.1 避免断裂和泄漏 热补偿措施可以通过补偿管道在不同温度下的长度变化，避免管道的过度拉伸 或收缩引起的断裂和泄漏。热补偿装置可以通过吸收热应力，降低管道系统受热影响的应力水平，减少破裂和泄漏的风险。 2.2 维护系统的正常运行 热补偿措施可以保证管道系统在不同温度下的正常运行。通过调整管道的长度、形状和位置，热补偿装置可以避免管道的变形和变位，保持管道的稳定性和结构完整性。这对于保证管道系统的正常工作至关重要。 2.3 延长管道的使用寿命 正确定位和应用热补偿措施可以减少管道系统受热引起的应力和变形，从而延 长管道的使用寿命。通过控制管道的变形和受力水平，可以减少疲劳和蠕变的发生，提高管道的可靠性和耐久性。 3. 热补偿的常用措施 针对不同的管道系统和工况，可采用多种热补偿措施，以满足管道系统的要求。常用的热补偿措施包括以下几种： 3.1 弹性元件 弹性元件是最常见的热补偿措施之一，通常由金属材料制成，如弹簧、金属波 纹管等。弹性元件可以通过吸收管道由于温度变化引起的长度变化，从而减少管道
系统的应力和变位。弹性元件具有结构简单、可靠性高等优点，适用于各种管道系统的热补偿。 3.2 定位销和导轨 定位销和导轨是一种常用的管道支承和热补偿措施。通过在管道系统中设置定位销和导轨，可以限制管道的变位和变形，保持管道的位置和形状稳定。定位销和导轨通常由金属材料制成，具有刚性和耐久性好等优点，适用于长距离管道系统的热补偿。 3.3 活动支承 活动支承是一种用于大直径管道和高温管道的热补偿措施。活动支承可以通过调整管道的位置和角度，吸收由于温度变化引起的管道长度变化。活动支承通常包括球面滑动支座和伸缩节等，具有灵活性好、热补偿范围大等优点，适用于特殊工况下的热补偿。 4. 热补偿措施的选择与设计 在选择和设计热补偿措施时，需要考虑多个因素，如管道材料、工作温度、管道长度、环境条件等。以下是一些常见的选择和设计原则： 4.1 根据管道长度选择 对于较短的管道，弹性元件通常是较为经济和有效的热补偿措施；对于较长的管道，定位销和导轨或活动支承可能更加适用。 4.2 根据工作温度选择 对于高温管道，活动支承和伸缩节等措施可能更加合适；而对于低温管道，弹性元件和定位销、导轨等措施可能更为适用。 4.3 根据管道材料选择 不同的管道材料有不同的线膨胀系数和热膨胀性能，需要根据管道材料的特性选择合适的热补偿措施。例如，不锈钢管道的线膨胀系数较大，可能需要更大的热补偿范围。 4.4 根据环境条件选择 环境条件也会对热补偿措施的选择和设计产生影响。例如，湿度较大的环境可能导致活动支承的腐蚀风险增加，需要选择耐腐蚀材料或采取其他防护措施。 5. 热补偿措施的安装和维护 在安装和维护热补偿措施时，需要注意以下几点：
热力管道补偿装置安装要求 1. 引言 热力管道补偿装置是热力管道系统中的重要组成部分，它能够在温度变化引起的热胀冷缩过程中，吸收和补偿管道的伸缩变形，保证管道系统的正常运行。本文将详细介绍热力管道补偿装置安装的要求和注意事项。 2. 安装位置选择 2.1 补偿器应安装在热力管道系统的伸缩节附近，以便能够有效地吸收和补偿管道伸缩引起的变形。 2.2 安装位置应避免严重震动、冷凝水积聚和其他不利于补偿器正常工作的因素。 2.3 补偿器应尽量安装在水平或近水平的位置上，以便于排除空气和排放冷凝水。 3. 安装前准备 3.1 在进行补偿器安装之前，应对热力管道系统进行全面检查，并确保其符合设计要求。 3.2 检查并清理安装位置周围的环境，确保没有杂物、灰尘等影响安装质量的物质。 3.3 准备好所需的安装工具和材料，包括扳手、螺栓、垫片等。 4. 安装步骤 4.1 在安装补偿器之前，应先进行管道的预伸缩。根据设计要求和补偿器的伸缩量，采取适当措施进行管道的拉伸或压缩。 4.2 将补偿器的法兰与管道法兰连接，确保连接紧固牢固。 4.3 按照补偿器使用说明书中的要求，进行密封垫片的安装。确保垫片符合规格要求，并正确放置在法兰之间。 4.4 根据补偿器类型和结构特点，进行相应部件（如支撑架、吊架等）的安装。确保部件位置准确、稳固，并符合设计要求。 4.5 安装完毕后，检查所有连接处是否紧固牢固，并进行泄漏测试。如有泄漏现象，应及时进行修复或更换。 5. 安全注意事项 5.1 在安装过程中，应严格按照相关安全操作规程执行，确保人身安全和设备完整性。
5.2 安装人员应熟悉补偿器的安装要求和使用说明，遵循操作规范，防止错误操作导致事故发生。 5.3 在进行补偿器安装时，应注意防止热力管道系统内的介质泄漏和喷溅，避免对人员和设备造成伤害。 5.4 安装过程中应注意防止火源靠近补偿器及其附件，避免引发火灾事故。 6. 质量控制 6.1 在安装过程中，应进行严格的质量控制。检查并记录补偿器的型号、规格、数量等信息，并与设计要求进行核对。 6.2 对于特殊要求的补偿器，如高温、高压或特殊介质环境下使用的补偿器，应进行相应的质量检测和试验。 6.3 完成安装后，进行全面检查和测试。确保补偿器正常工作、无泄漏现象，并记录相关数据和结果。 7. 维护与保养 7.1 完成补偿器安装后，应建立相应的维护与保养制度。定期对补偿器进行检查、清洁和润滑等工作，确保其正常运行。 7.2 对于长期停用或暂停使用的补偿器，应采取相应的防护措施，避免腐蚀和损坏。 7.3 定期对补偿器进行维护记录和检查报告的填写，及时发现并处理潜在问题，保证系统的可靠性和安全性。 8. 总结 热力管道补偿装置的正确安装对于热力管道系统的正常运行至关重要。通过选择适当的安装位置、严格按照要求进行安装步骤、注意安全事项以及进行质量控制和定期维护保养，可以确保补偿器的有效使用，并延长其使用寿命。同时，合理的安装和维护工作还能够提高系统的运行效率和节能效果。
热力管道补偿及常见补偿器浅谈 丁真裔 【摘要】论述了热力管道安装运行过程中发生的管道热胀冷缩的问题,详细介绍了几种常用的补偿器形式,并针对各个补偿器的特点进行了阐述,同时也介绍了几种补偿器在实际安装运行中的注意事项及常见的问题. 【期刊名称】《化工装备技术》 【年(卷),期】2018(039)006 【总页数】5页(P28-32) 【关键词】热力管道;补偿器;布置形式 【作者】丁真裔 【作者单位】华东理工大学工程设计研究院有限公司 【正文语种】中文 【中图分类】TQ055.8 在热力管道设计时，必须重视管道热胀冷缩的问题。为了使管道在热态工况下稳定安全地运行，必须减少管道热胀冷缩时所产生的应力。管道受热时的热伸长量应考虑采用补偿方式来维持管道稳定安全地运行，因此补偿方式的选择显得尤为重要。常用的补偿方式可分为两大类：一是利用管道本身的弯曲进行自然补偿，二是利用补偿器进行补偿。 1 自然补偿
自然补偿即利用管道本身自然弯曲来补偿管道的热伸长量，当弯管转角小于150° 时才能作为管道的自然补偿。动力配管设计中常用的自然补偿分别为L形直角弯、Z形折角弯及空间立体弯三类补偿方式。自然补偿的管道臂长决定了端点处的位移量，因此自然补偿时靠近弯角处管道支架顶面大小应根据管道的位移量进行计算，以免管道自然膨胀导致管托从支架上掉落。 在考虑蒸汽外管网的管道补偿时，自然补偿是不可忽略的，充分利用管道的自然补偿，可以最大限度地减少管道对补偿器的依赖度，降低工程的总造价。 2 补偿器 补偿器按大类可分为方形补偿器（π型补偿）、套筒式补偿器、波纹补偿器及旋转式补偿器。由于套筒式补偿器容易泄漏、检修频繁、轴向推力大，现在已经较少使用，文中主要介绍几类常用的补偿器。 2.1 方形补偿器 方形补偿器是最常用的补偿器，由四个90°弯头组成。安装方形补偿器时，一般需对管道进行预拉伸，预拉伸量一般为管道膨胀伸长量的50%，具体如图1所示。 图 1 方形补偿器安装示意图 方形补偿器的优点为制造、维修方便，轴向推力小，运行可靠且不存在介质泄露的隐患。而其主要缺点是补偿量小、占地空间大，管道变形时会产生较大的横向位移，因此方形补偿器一般较少应用在大管径及高温长直管道。 结合实际经验，方形补偿器一般多用于低温低压且管径较小的管道。虽然有很多的使用限制，但其优点也是显而易见的，如制造方便、造价低廉，并且不会产生其他补偿器带来的隐患等。 2.2 波纹补偿器 波纹补偿器又称膨胀节，其补偿元件是波纹管，具体结构如图2所示。在实际操 作过程中，波纹管除了吸收位移外，往往还要承受一定的压力。膨胀节是一种较为
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
一、热力管道补偿器预拉伸施工技术 现有热力管道预拉，一般在管道补偿胀力两侧采用锚点、倒链进行预拉达到预拉值，当条件限制，锚点无法设置时，预拉工作比较困难；而且在补偿胀力两侧预拉需要两组人同时作业，人力投入多，拉力容易跑偏不均匀。 本技术可以节约人力，而且能使热力管道补偿器的两臂受力均匀。本技术方案包括如下步骤： （一）取两个千斤顶，分别在两个千斤顶的顶杆上焊接一根撑杆，取两个圆弧形瓦块，瓦块的圆弧所在圆的直径在与热力管道补偿器外壁所在圆的直径一致； （二）分别在撑杆的另一端焊接上一个圆弧形瓦块，并保持焊接点位于瓦块的中心，焊接点位于瓦块的凸面上； （三）将焊接好的两个千斤顶的底部相互背对并接触，放入热力管道补偿器的两臂之间，并同时操作两个千斤顶，使两端的瓦块充分贴合热力管道补偿器的管壁，并保持两个千斤顶本体不发生位移； （四）同时操作两个千斤顶，使撑杆撑起热力管道补偿器的两臂，当热力管道补偿器的与热力管道之间的间隙距离等于预拉值时，停止操作千斤顶，并保持千斤顶不动； （五）将热力管道补偿器与热力管道焊接起来； （六）撤销两个千斤顶。 在将两个千斤顶放入热力管道补偿器两臂之间前，在热力管道补偿器两臂之间先焊接一个用于支撑千斤顶的固定支架，该固定支架与地面固定。 将两个千斤顶放在热力管道补偿器的两臂之间，利用千斤顶的顶力使热力管道补偿器的两臂撑开，达到热力管道补偿器的预拉值即可，该方法只需一人同时操作即可，节约的人力，并且将撑杆连接到瓦块的中心，使瓦块受到千斤顶的顶力均匀分散到热力管道补偿器的两臂上，避免了热力管道补偿器跑偏位移。 二、泥水平衡钢管顶管注浆孔翼环结构及施工工艺 泥水平衡顶管是一种以全断面切削土体，以泥水压力来平衡土压力和地下水压力，又以泥水作为输送弃土介质的机械自动化顶管施工法。泥水平衡顶管系统
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。