高勛　崔榮帥　王智勇　顧芳麗

【摘要】為了熱力管道的安全運(yùn)行，在相應(yīng)的位置需設(shè)置補(bǔ)償器。本篇從三個(gè)方面，闡述了了方形補(bǔ)償器的相關(guān)知識，包含方形補(bǔ)償器的介紹，計(jì)算和安裝。

【關(guān)鍵詞】方形補(bǔ)償器；計(jì)算；安裝

熱力管道常因管道內(nèi)介質(zhì)的溫度與安裝時(shí)環(huán)境溫度的差異而產(chǎn)生伸縮。而且因?yàn)闊崃艿辣旧砉ぷ鳒囟鹊母叩?，也會促使管道的伸縮變形。為了促使溫度變形的釋放和溫度應(yīng)力的消除，保證熱力管道的可靠運(yùn)行，必須根據(jù)熱力管道的熱伸長量及應(yīng)力的計(jì)算合理地布置補(bǔ)償裝置或補(bǔ)償器。熱力管道常用的補(bǔ)償方式有兩種：自然補(bǔ)償裝置和補(bǔ)償器。管道系統(tǒng)中彎曲部件的轉(zhuǎn)角不大于150度時(shí)均可做為自然補(bǔ)償裝置，其特點(diǎn)是簡單可靠。下面就方形補(bǔ)償器的計(jì)算和應(yīng)用分別予以介紹。

1、方形補(bǔ)償器的介紹

方形補(bǔ)償器通常用無縫鋼管煨制或機(jī)制彎頭組合而成，尺寸較小的可用一根管子煨制，大尺寸的可用二根或三根管子煨制。由于補(bǔ)償器工作時(shí)，其頂部受力最大，因而頂部應(yīng)用一根管子煨制，不允許焊口存在。方形補(bǔ)償器具有以下優(yōu)點(diǎn)：制造簡單方便，常用無縫管煨制或機(jī)制彎頭組合；可以自由安裝，既可以在水平方向進(jìn)行安裝，又可以在垂直方向進(jìn)行安裝；有較小的軸向推力；較大的補(bǔ)償能力，運(yùn)行可靠，基本上不需要進(jìn)行維修，使用時(shí)間長，使用期限等于管道使用年限；不需要設(shè)置管道維修平臺；適用范圍廣，可以適用任何工作壓力及任何熱媒介質(zhì)的供熱管道。

方形補(bǔ)償器的彎曲半徑R=1.5DN，補(bǔ)償器兩端直管自由長度（導(dǎo)向支架至補(bǔ)償器外伸臂的距離）為40DN。方形補(bǔ)償器根據(jù)邊長和臂長的比值不同而分為四種類型，如圖1所示。根據(jù)提供的管徑，和計(jì)算的熱伸長量，可對各類型方形補(bǔ)償器的尺寸和補(bǔ)償能力查表直接選型，在此我們確定選用2型補(bǔ)償器的形式。

2、方形補(bǔ)償器的計(jì)算

方形補(bǔ)償器是應(yīng)用非常普遍的熱力管道補(bǔ)償器。計(jì)算時(shí)，通常需要確定：方形補(bǔ)償器所補(bǔ)償?shù)纳扉L量，選擇方形補(bǔ)償器的形式和幾何尺寸。利用彈性中心法對方形補(bǔ)償器的計(jì)算及步驟簡單介紹如下。

2.1管道伸縮量的計(jì)算

有一熱油管道，設(shè)計(jì)壓力為1.6MPa，，管道運(yùn)行溫度為200℃，安裝時(shí)環(huán)境溫度為10℃，管徑為DN400mm，材質(zhì)為碳鋼，兩固定支架之間的長度為56m，如果確定為2型方形補(bǔ)償器，確定方形補(bǔ)償器的尺寸及應(yīng)力。

根據(jù)以上公式，計(jì)算得到的方形補(bǔ)償器數(shù)據(jù)如圖2所示

3、簡述方形補(bǔ)償器的安裝

方形補(bǔ)償器在安裝前，應(yīng)檢查補(bǔ)償器是否符合設(shè)計(jì)要求，補(bǔ)償器的三個(gè)臂是否在一個(gè)水平上，安裝時(shí)用水平尺檢查，調(diào)整支架，使方型補(bǔ)償器位置標(biāo)高正確，坡度符合規(guī)定。完成兩固定支架之間的管道安裝并牢固的固定以后，在系統(tǒng)未投入運(yùn)行的情況下進(jìn)行補(bǔ)償器的安裝。一般來說，在兩固定支座的中間位置安裝方形補(bǔ)償器。設(shè)置固定支座的目的：用于支撐管道的重量；消除管道的熱膨脹造成膨脹節(jié)變形產(chǎn)生的對管線的軸向反作用力。因此必須把固定支座和熱力管道及支撐的固定管架牢固焊接在一起，用以限制軸向的位移。如果固定支座沒有焊接牢固，輸送熱介質(zhì)時(shí)熱漲產(chǎn)生的軸向反作用力就可能造成固定支座松動，引起補(bǔ)償器及管道受損。

在安裝方形補(bǔ)償器時(shí)，應(yīng)在管道上預(yù)留補(bǔ)償器的安裝位置，為了熱應(yīng)力的減小和補(bǔ)償器的補(bǔ)償能力的充分利用，在補(bǔ)償器安裝前應(yīng)進(jìn)行方形補(bǔ)償器的預(yù)拉伸工作，預(yù)拉伸允許偏差小于10mm。預(yù)拉伸前應(yīng)進(jìn)行固定支座是否已和管架和管道牢固固定的檢查，預(yù)拉伸的焊口位置與補(bǔ)償器彎管起焊點(diǎn)距離大于2m，一般取2m-2.5m處。安裝時(shí)必須確保整個(gè)補(bǔ)償器的各部分在同一平面內(nèi)。方形補(bǔ)償器的平面扭曲偏差不應(yīng)小于3mm/m，且不得大于10mm。垂直長臂的長度偏差應(yīng)小于正負(fù)10mm，但兩條臂的長度必須一致，水平臂長度偏差應(yīng)小于正負(fù)20mm。

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