热力管道补偿器安装

XXX换热站热力管道安装措施

热力管道施工工序：

放线定位 →支架及支墩制作 → 支架安装 → 管道安装 → 附件安装

→ 水压试验 → 防腐保温

1、放线定位

1.1工程进场后，由业主提供已知的控制点桩的位置，经过复核无误后，用经纬仪、水准仪定主线部分坐标及高程控制点。沿主轴线50m布置一控制桩，后用经纬仪、水准仪测出各支架的位置及高程。

1.2管线的中线桩和水准点均应用平移法设置于线路施工操作范围之外便于观察和使用的部位，各控制桩用砼加固保护，并设立醒目标志。

2、支架及支墩制作

2.1支架制作

2.1.1管道支架的型式、材质、加工尺寸及精度应符合设计图纸的规定。

2.1.2管道支吊架钢结构的组装尺寸与焊接方式应符合设计图纸的规定。制作后应对焊缝进行外观检查，不允许漏焊、欠焊，焊缝及热影响区不允许有裂纹或严重咬边等缺陷。焊接变形应予矫正。

2.1.3滑动支架的工作面应平滑灵活，无卡涩现象。

2.2支墩制作

2.2.1土方开挖后在两天内立刻浇注混凝土。

2.2.2混凝土支墩构造、位置、高程、强度等均应符合设计要求，当滑动支墩和固定墩的混凝土的强度没有达到设计要求时，不得受力。

2.2.3垫层浇筑完成后，及时施工砼独立基础，由测量员定出基础的中心位置，按图纸尺寸定出各边尺寸。固定墩采用钢模及钢管加固。钢筋现场绑扎，并预埋墩的钢筋，预埋钢筋采用钢管支架临时加固。砼浇筑采用翻斗车输送，人工拌制。 砼振捣采用插入式振捣器，表面由泥工抹平。

3、管道安装

3.1架空管道的安装

3.1.1在各低支架预埋的安装钢板上弹画出管道安装中心线。

3.1.2在弹画的管道安装中心线上，摆放保温管安装的高支座，并使之与预埋钢板临时点焊固定。

3.1.3管子或组装管段吊装时，应用编织带兜着管子，以保护其保温结构不致损坏。吊装就位时，先吊装管道的分支点，使分支管道及控制阀件就位于设计要求的位置中心线上。吊装带弯管的组合管段，使弯头中心就位于设计要求的转角中心线上；吊装中，高支架的组装管段使就位设计要求的位置中心线上，并用抱柱法将预埋管段紧固于道路两侧的支架立柱上。

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

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

1.1 管道的热膨胀计算

管段的热膨胀量按下式计算：ΔL=ɑ.L.Δt=2.L.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=0.012.L.Δt..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1.2mm计算..

1.2 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ΔLmm与管道原长Lm之比;即ε=■

常用钢材的弹性模量E=2×10-6kg/cm2;一般碳钢管的线膨胀系数ɑ=12×10-6mm/m.℃;则热应力的计算公式可简化为σ=2×106×12×10-6×Δt=24.Δtkg/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..

常温管道补偿器设计规范

常温管道补偿器设计规范如下：

管道的热膨胀补偿，应符合下列要求：

1、 管道公称直径小于300mm时，宜利用自然补偿。当自然补偿不能满足要求时，应采用补偿器补偿；

2、 管道公称直径大于等于300mm时，宜采用补偿器补偿。

3、 热力管道补偿器在补偿管道轴向热位移时，宜采用约束型补偿器。但地沟敷设的热力管道，当无足够的横向位移空间时，不宜采用约束型补偿器。

4、管道热伸长量的计算温差，应为热介质的工作温度和管道安装温度之差。室外管道的安装温度，可按室外采暖计算温度取用。

5、采用弯管补偿器时，应预拉伸管道。预拉伸量宜取管道热伸长量的50％。当输送热介质温度大于380℃时，预拉伸量宜取管道热伸长量的70％。

6、套管补偿器应设置在固定支架一侧的平直管段上，并应在其活动侧装设导向支架。 7、 当采用波形补偿器时，应计算安装温度下的补偿器安装长度，根据安装温度进行预拉伸。采用非约束型波形补偿器时，应在补偿器两侧的管道上装设导向支架。