管道熱補償常見的補償器

管道熱補償方形補償器

用無縫鋼管煨彎制成（大直徑管道可用焊接彎管制成）。其優(yōu)點是制造方便，軸向推力較小，補償能力比L形和Z行自然補償大，運行可靠，嚴(yán)密性好，不需要經(jīng)常維修；其缺點是單面外伸臂較長，占地面積較大，需增設(shè)管架。

管道熱補償套管補償器

通過芯管與外殼之間的相對位移來吸收管道熱膨脹，可分單向式和雙向式兩種。

優(yōu)點：補償能力大，結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，流動阻力小，安裝方便。

缺點：長時間運行會導(dǎo)致密封填料的磨損或失去彈性，造成介質(zhì)泄露。

管道熱補償波紋補償器

優(yōu)點：補償量大、補償方式靈活；結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠。

根據(jù)吸收熱位移的方式，波紋補償器可分為軸向型、橫向型和角向型三大類。

管道熱補償球型補償器

優(yōu)點：補償能力大；流體阻力小，無內(nèi)壓推力，鋼材消耗少，安裝簡便，宜于架空管道上使用。

缺點：存在側(cè)向位移，易泄露。

主要是利用管道彎曲管段的彈性變形或在管道上設(shè)置補償器。

利用管道的彎曲管段（如L形或Z形，以及兩者的組合）的彈性變形來補償管道的熱伸長，稱自然補償，所能補償?shù)墓芏屋^短。

方形補償器（見圖）常用鋼管煨彎或焊接制成，制造方便，不用經(jīng)常維修，但供熱介質(zhì)流動阻力較大，外形尺寸也較大。其實也屬于一種自然補償器，相當(dāng)于L形或Z形的組合。

補償器有多種形式。套管補償器的補償能力大，外形緊湊，供熱介質(zhì)流動阻力小，但由于內(nèi)裝填料，需要經(jīng)常檢修，不能承受橫向位移，且使支座承受較大的軸向推力，故多用于管徑大于200毫米的直管段上（在給水工程中稱伸縮管）。

波紋管補償器結(jié)構(gòu)簡單，補償能力較小，成對配置時可補償彎曲管段的熱伸長。球形補償器本身可沿軸線旋轉(zhuǎn)任意角度，通常以兩個為一組來補償管道的熱伸長補償能力較大，易適應(yīng)空間變動，供熱介質(zhì)的流動阻力也小，只是制造要求嚴(yán)格。

計算公式：X=a·L·△T

x 管道膨脹量，mm；

a為線膨脹系數(shù)，鋼鐵取0.012mm/m.℃；

L補償管線（所需補償管道固定支座間的距離）長度，m；

△T為溫差（介質(zhì)溫度-安裝時環(huán)境溫度），℃。

1、補償器在安裝前應(yīng)先檢查其型號、規(guī)格及管道配置情況，必須符合設(shè)計要求。

2、對帶內(nèi)套筒的補償器應(yīng)注意使內(nèi)套筒子的方向與介質(zhì)流動方向一致，鉸鏈型補償器的鉸鏈轉(zhuǎn)動平面應(yīng)與位移轉(zhuǎn)動平面一致。

3、需要進(jìn)行“冷緊”的補償器，預(yù)變形所用的輔助構(gòu)件應(yīng)在管路安裝完畢后方可拆除。

4、嚴(yán)禁用波紋補償器變形的方法來調(diào)整管道的安裝超差，以免影響補償器的正常功能、降低使用壽命及增加管系、設(shè)備、支承構(gòu)件的載荷。

5、安裝過程中，不允許焊渣飛濺到波殼表面，不允許波殼受到其它機械損傷。

6、管系安裝完畢后，應(yīng)盡快拆除波紋補償器上用作安裝運輸?shù)狞S色輔助定位構(gòu)件及緊固件，并按設(shè)計要求將限位裝置調(diào)到規(guī)定位置，使管系在環(huán)境條件下有充分的補償能力。

7、補償器所有活動元件不得被外部構(gòu)件卡死或限制其活動范圍，應(yīng)保證各活動部位的正常動作。

8、水壓試驗時，應(yīng)對裝有補償器管路端部的次固定管架進(jìn)行加固，使管路不發(fā)生移動或轉(zhuǎn)動。對用于氣體介質(zhì)的補償器及其連接管路，要注意充水時是否需要增設(shè)臨時支架。水壓試驗用水清洗液的96氯離子含量不超過25PPM。

9、水壓試驗結(jié)束后，應(yīng)盡快排波殼中的積水，并迅速將波殼內(nèi)表面吹干。

10、與補償器波紋管接觸的保溫材料應(yīng)不含氯離子。2100433B

前言

第一章　管道設(shè)計基本知識 1

一、常用鋼管材料的使用溫度 3

二、常用鋼材使用溫度 4

三、電廠各類介質(zhì)管道推薦流速 6

四、兩相流管道和再循環(huán)管道 8

五、特殊介質(zhì)管道 11

六、管道熱補償 13

七、管道蠕脹問題 15

八、管道冷緊和安裝坡度 16

九、管道零部件 18

十、閥門 21

十一、補償器 28

十二、管道支吊架 28

第二章　管道應(yīng)力分析的理論基礎(chǔ) 39

一、管道荷載 40

二、管道變形 41

三、強度理論 41

四、彈性理論的基本假設(shè) 43

五、虎克定律 43

六、泊松比 43

七、管道應(yīng)力分析 44

八、管道柔性設(shè)計 53

九、管道元件柔性系數(shù) 54

十、應(yīng)力增強系數(shù) 57

十一、摩擦系數(shù)的選取 59

十二、金屬腐蝕 59

第三章　管道應(yīng)力分析程序基本原理 68

一、力和位移的關(guān)系 69

二、力和位移的轉(zhuǎn)移與坐標(biāo)變換 70

三、管道單元剛度矩陣及其變換 72

四、管道單元的末端節(jié)點剛度矩陣、溫差力矩陣及均布荷載矩陣 74

五、管道節(jié)點平衡方程與總體剛度矩陣 78

六、邊界條件的處理 80

七、線性方程組的解法 81

八、管道荷載分配和支吊架彈簧選擇 82

九、管道節(jié)點力和內(nèi)力計算 83

十、管道應(yīng)力驗算 100

十一、管道對約束裝置（支吊架）的作用 107

十二、管道對設(shè)備（或端點）的推力計算 109

第四章　管道振動及噪聲控制 114

一、管道振動控制 115

二、管道噪聲控制 130

附錄A　柔性隔聲簾隔聲包管 141

附錄B　管道立體圖 146

附錄C　管道三維模型 147

附錄D　鋼管材料許用應(yīng)力 148

附錄E　鋼板材料許用應(yīng)力 152

附錄F　常用國產(chǎn)鋼材的彈性模量數(shù)據(jù) 154

附錄G　常用鋼材類型的彈性模量近似數(shù)據(jù) 156

附錄H　常用國產(chǎn)鋼材的平均熱膨脹系數(shù) 157

附錄I　常用鋼材類型的平均熱膨脹系數(shù)近似數(shù)據(jù) 160

附錄J　300～1000MW發(fā)電機組主要管道設(shè)計參數(shù)及材質(zhì) 162

附錄K　常用管道水平直管支吊架允許間距 165

附錄L　常用管道斷面力學(xué)性質(zhì) 184

附錄M　常用管道每米自重與含水總重 191

參考文獻(xiàn) 193

本手冊是一本較為全面的綜合性動力管道設(shè)計工具書。管道種類包括熱力管道：蒸汽、熱水、凝結(jié)水、廢汽；燃?xì)夤艿溃豪涿簹?、水煤氣、城市煤氣、天然氣、液化石油氣；氣體管道：壓縮空氣、氧氣、氮氣、乙炔氣、氫氣、二氧化碳?xì)?、真空系統(tǒng)、高純氣體等。

全書共16章，包括常用資料、管道系統(tǒng)及其選擇、管道布置及敷設(shè)、供熱管道直埋技術(shù)、管道水力計算、管道熱補償、管道跨距及荷載、管道支吊架及支座、管道強度計算及應(yīng)力驗算、管道組成件的選用、保溫及防腐、動力分站、真空管道系統(tǒng)、高純氣體管道、動力管道安裝及驗收、工程估算等內(nèi)容。書中大量的圖表和數(shù)據(jù)可供動力管道設(shè)計人員在方案設(shè)計、初步設(shè)計和施工囪設(shè)計中直接選用。

本手冊供從事熱力管道、燃?xì)夤艿?、氣體管道和動力分站等工程設(shè)計人員使用，亦可供施工安裝、概算編制、運行管理有關(guān)人員和大專院校有關(guān)師生參考，還可供動力專業(yè)注冊設(shè)備工程師參考。