管道熱補償

物品信息

防止管道因溫度升高引起熱伸長產生的應力而遭到破壞所採取的措施。主要是利用管道彎曲管段的彈性變形或在管道上設定補償器。

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，所能補償的管段較短。

方形補償器（見圖）常用鋼管煨彎或焊接製成，製造方便，不用經常維修，但供熱介質流動阻力較大，外形尺寸也較大。其實也屬於一種自然補償器，相當於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，供熱介質流動阻力小，但由於內裝填料，需要經常檢修，不能承受橫向位移，且使支座承受較大的軸向推力，故多用於管徑大於200毫米的直管段上（在給水工程中稱伸縮管）。

波紋管補償器結構簡單，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，易適應空間變動，供熱介質的流動阻力也小，只是製造要求嚴格。

用無縫鋼管煨彎製成（大直徑管道可用焊接彎管制成）。其優點是製造方便，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，嚴密性好，不需要經常維修；其缺點是單面外伸臂較長，占地面積較大，需增設管架。

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。

優點：補償能力大，結構簡單，占地面積小，流動阻力小，安裝方便。

缺點：長時間運行會導緻密封填料的磨損或失去彈性，造成介質泄露。

優點：補償量大、補償方式靈活；結構緊湊，工作可靠。

根據吸收熱位移的方式，波紋補償器可分為軸向型、橫向型和角向型三大類。

優點：補償能力大；流體阻力小，無內壓推力，鋼材消耗少，安裝簡便，宜於架空管道上使用。

缺點：存在側向位移，易泄露。

名稱	構成、工作原理	優點	缺點
方形補償器	專門加工成U型，利用彎管的彈性來吸收管道熱變形的元件。由水平臂、伸縮臂、4個90°彎頭組成。其補償屬於管道彈性熱補償。	製作簡單，安裝方便，熱補償量大，安全可靠，一般不需要維修。	安裝受地點空間限制，不太美觀。
波紋管補償器	由一個或幾個波紋管及結構件組成，通過彈性元件的有效伸縮變形來吸收管線由於熱脹冷縮等原因引起的管道或設備尺寸變化的一種補償元件。	具有結構緊湊、承壓能力高、工作性能好，配管簡單、耐腐蝕、維修方便。	補償能力小，為增大補償能力多個串聯，易產生側向彎曲應力，使得兩段過載。
套筒式補償器	由套管、插管和密封填料三部分組成，它是靠插管和套管的相對運動來補償管道的熱變形量。	結構簡單、緊湊、補償能力大。主要用於直線管道補償，占地面積小，施工安裝簡便。	軸向推力大，易滲漏，需經常維修和更換填料；當管道稍有徑向和角向位移時，易造成套筒被卡住的現象。
球形補償器	主要由球體與密封裝置等元件組成，依靠球體的角位移來吸收或補償管道一個或多個方向上的橫向位移，該補償器需成對使用。	補償量大，流體阻力小，占地面積小，施工安裝簡便。	存在側向位移，易泄漏。
	參考資料

計算公式：X=a·L·△T

x 管道膨脹量，mm；

a為線膨脹係數，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；