热力管道补偿器在供热管道中的应用
热力管道补偿及常见补偿器浅谈
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。
补偿器
补偿器补偿器习惯也叫膨胀节，或伸缩节。
由构成其工作主体的波纹管（一种弹性元件）和端管、支架、法兰导管等附件组成。
属于一种补偿元件。
利用其工作主体波纹管的有效变形，以吸收管线、导管、容器等由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化，或补偿管线、导管、容器等的轴向、横向和角向位移。
也可用与降噪减振。
在现代工业中用途广泛。
供热上，为了房子供热管道升温时，由于热伸力或温度应力而引起管道变形或破坏，需要在管道上设置补偿器，以补偿管道的热伸长，从而减小管壁的应力和作用在阀件或支架结构上的作用力。
产品分类一、轴向型主要用于补偿向位移，也可以补偿横向位移或轴向与横向的合成位移，具有补偿角位移的能力，但一般不应用通用型补偿器来补偿角位移。
对管架的设计要求1.安装轴向型补偿器的管段，在管道的盲端、弯头、变截面出，装有截止阀或减压阀的部门及侧支管线进入主管线入口处，都要设置主固定管架。
主固定管架要考虑波纹管静压推力及变形弹性力的作用。
推力计算公式如下：Fp=100*P*AFp-补偿器轴向压力推(N),A-对应于波纹平均直径的有效面积（CM2），P-此管段管道最高压力（MPa）。
轴向弹性力的计算公式如下：Fx=f*Kx*X*,Fx-补偿器轴向弹性力（N），KX-补偿器轴向刚度（N/mm）；f-系数，当“预变性”（包括预并行量△X=0时，f=1/2,否则f=1。
管道除上述部位外，可设置中间固定管架。
中间固定管架可不考虑压力推力的作用。
）2.在管段的两个固定管架之间，仅能设置一个轴向型补偿器。
3.补偿器一端应靠近固定管架，若过长则要按第一导向架的设置要求设置导向架，其它导向架的最大间距可按下计算LGmax-最大导向间距；E-管道材料弹性模量（N/cm2）;i-tp管道断面惯性矩（cm4）;KX-补偿器轴向刚度（N/mm），X0-补偿额定位移量（mm）。
当补偿器压缩变形时，符号“+”，拉伸变形时，符合为“-”。
当管道壁厚按标准壁厚设计时，LGmax可按有关标准选取。
热力管道安装及补偿器的预拉伸
热力管道安装及补偿器的预拉伸作者：崔光辉来源：《中国科技纵横》2013年第20期【摘要】随着国家不断加大对能源领域的投资力度，全国各地不断上马的大型化工项目越来越多，我单位在国内外承接了煤化工、石油化工等领域的多个大型化工项目，其中有装置工程也有系统管廊工程。
系统管廊工程在整个化工项目中主要负责各装置间物料介质及公用工程介质的传送。
输送蒸汽等高温媒介的管道通常被称作热力管道，热力管道内的媒介温度一般都比较高，最低的操作温度也能达到200℃，开车运行后会引起管道的热膨胀。
管内媒介的温度越高，管道的热膨胀量就越大，热位移就越大。
因此，热力管道的施工要求往往比较严格。
那么施工单位如何才能以超高的水平完成热力管道的施工，一是要理解和掌握热力管道安装中应注意的问题，采取措施解决好施工技术要求；二是要充分考虑热力管道的热膨胀因素，依据设计文件和施工规范对热力管道上的补偿装置进行安装和预拉伸。
【关键词】热力管道安装补偿器预拉伸1 热力管道安装应注意哪些问题（1）热力管道在预制时，要充分考虑预制管段的预留位置和预制管段的吊装措施，热力管道上的放净、放空开孔均应在地面预制时完成。
管线在吊装之前应完成管托的安装，预留焊口位置不得刷油。
由于热力管道对管内清洁度要求较高，所以上管前作业组需利用吊车将管段倾斜45～60度左右用木方轻轻敲打一端管口，使管内杂物尘土等倒出，对特殊管道的重要部位用抹布进行清理，且对接焊缝底层采用氩弧焊打底。
（2）热力管道的支架必须严格按照设计规定的位置进行安装，两个膨胀节之间必须设置一个固定支架，固定支架应焊接牢固。
导向支架或滑动支架的滑动面应洁净平整，不得有歪斜和卡涩现象，滑动底板和钢结构之间要焊死，防止底板发生位移；导向支架或滑动支架的安装位置应从支撑面中心向位移反方向偏移，偏移量应为位移值的1/2。
（3）蒸汽热力管道安装时的坡度值应符合设计要求，当设计未规定时，取0.002～0.003之间，坡度应流向管道的疏水点。
一定要真正理解供热管道直埋敷设方式分为有补偿直埋敷设
一、在设计和施工中，一定要真正理解供热管道直埋敷设方式分为有补偿直埋敷设及无补偿直埋敷设两种方式，确实掌握两种方式各自的工作原理，特点及其应用场合，以便在设计上合理选用，施工上安全、可靠、经济。
1、首先要掌握概念：有补偿直埋敷设方式，是通过管线自然补偿和补偿器（如方形和波纹管补偿器）来解决管道热伸长量的，从而使热应力为最小；无补偿直埋敷设，简单地说就是管道在受热时没有任何补偿措施，而是靠管材本身强度来吸收热应力。
2 无补偿敷设方式的基本原理：在安装管道时，首先给管道加热到一定温度，然后将管道焊接固定，当管道恢复到安装温度时（温度降低），管道预先承受了一定的拉应力。
当管道通热工作时，随着温度的升高，管道应力为零，当继续升温时，管道的压应力增加，当温度升到工作温度时，管道的压应力（热应力）仍小于许用应力。
这样，管道可以不用补偿装置而正常工作了。
这种无补偿方式应用第四强度理论，施工时需要对管道预热，施工比较麻烦，但国内外已有大量工程实践，理论计算可靠，能确保安全。
另一种无补偿方式是近几年由中国北京煤气热力设计院提出的计算方法和应力分类采用安定性分析，应用第三强度理论。
这种方式充分发挥钢材塑性潜力，施工方便，无需预热。
3 两种敷设埋设深度考虑不同因素。
高密度聚乙烯外套管一是当确定采用有补偿直埋敷设方式时，埋设深度只考虑由于地面荷载的作用不会破坏管道的稳定便可，从经济、施工方便等方面考虑。
当采用有补偿直埋敷设方式时，尽量浅埋，一般覆土厚度大于0．6米即可，且与管径大小无关。
二是当采用无补偿直埋敷设方式时，埋设深度要考虑管道的稳定要求，稳定性当采用不预热的无补偿直埋敷设管道时，主要与覆土厚度有关，一般比有补偿埋得深，行，覆土厚度应与管径大小成正比。
4 设计中究竟采用无补偿敷设还是有补偿敷设方式，原则是直管道较长，中间分支较少，供热介质不超过100℃时，应优先选用无补偿敷设方式，否则，应考虑有补偿敷设方式。
对旋转补偿器在供热管道设计中的应用探析
４实 际供热管道 中旋转 补偿器 的应用 ４ ． １预偏转量 和旋转 角度 旋转 补偿 器的补偿 量是 非常大 的 ， 能够 达到 １ ８ ０ ０ ｍ ｍ， 这种 高效率 的补偿能力 可 以明显 提高旋转补 偿器在 管道 中的稳 定度 ，为 达到这种 目的就必 须对旋转 补偿器实 施预偏装 ， 且 方 向要 与热膨胀 的方 向相反 ； 旋转补偿器的旋转角度直接关系到密封材料的寿命和固定支架的推力 作用。预偏装量 ｘ及其旋转角度 ０ 的计算公式为： Ｘ ＝ Ａ／ ２ － － Ｓ ＊ ａ ＊（ ｑ ＇ ２ 一 Ｔ １ ） ； ０ ＝ ２ ＊ ａ ｒ ｃ ｓ ｉ ｎ （ Ａ／ Ｌ ） 。公式 中的△为热 膨胀量 ， Ｓ 为旋转补偿 器与 固定 点之 间的距离 ， ａ 是 线胀 系数 ， Ｔ １ 是 安装 的温度 ， Ｔ ２ 是设 计 的温度 ， Ｌ 是 旋转臂长 度。根据 此公 式计算 出 Ｘ ＝ １ ５ ９ ｍ ｍ、 ０ ＝ ６ ． ２ ７ ｏ 。 ４ ． ２ 固定点 的推力 旋转 补偿器的 固定支架 的推力是 比较小 的 ，非常适合 在供热管 道 中使用 。旋转补 偿器 的固定点 的推 力一共有 三个 ， 即， 管道在 供热过 程 中受热 胀冷缩原 理的影 响而 出现 的受限制 的热 胀力 （ 管道 自 重在热 伸 长 时对 固定点 产生 的摩擦 反力 Ｆ ｏ） ｒ 、旋 转过程 中 由于 内部 压力而 产生 的不平 衡力和推力 Ｆ ｂ 。但是在实 际的计算和应用过 程中可 以忽 略 因内 部 压力 而产生 不平衡力 ，这是 由于旋转补偿器 的结构 特征及其 布置型 式 来决定 的 。因此 ， 固定 支架 的推力 计算 公式 为 ： Ｆ ＝ Ｆ ｍ ＋ Ｆ ｂ ， 其中， Ｆ ｍ ＝ Ｇ， Ｆ ｂ ＝ Ｍ ／ Ｉ １ Ｊ ｃ ｏ ｓ ㈣ ｌ ， 此公 式 中 是摩擦 系数 ， 且钢 之 间的滑动支 架取 ｎ ３ 、 聚四氟 乙烯板 和钢 间的滑动支架取 ０ ． ２ 、 滚动支架 取 ０ ． １ ； Ｇ是旋 转补 偿 器所在 位置 的管道 与固定支 架 间的总重 量 ； Ｍ 是旋转 简在 摩擦 时产 生 的摩擦 力矩 ， 这是 以厂家提供 的数据为准 ； Ｌ是旋转 力臂 ， ０ 是选 择角 度； 此时， 该供热管道对旋转补偿器的要求是 ２ ３ ３ ７ ３ ８ ０ Ｎ・ ｅ ａ； ｒ 旋转补偿 器Ｔ １ 面的总推力 Ｆ为 １ ３ ９ ２ ７ Ｎ和 ３ ３ ７ ０ ９ Ｎ 。因此 ， 最终 的计 算结果显示 旋转补偿 器应用过程 中其 固定 支架所产 生的推力是 很小 的 ， 几 乎不会 造成什 么影 响 。主要 推力是 由管 道在滑动 过程 中所 产生 的摩擦 反力导 致 的。 ５结束语 在集 中供热需求 越来越 大的 当前 ，供热管道 的设计普遍 开始采 用 补偿器来 防治 因热伸 长或者 温度应力而 导致 的供 热管道 出现变形 或破 坏。 旋转补偿 器可以根据供热 管道的实际 隋况来 选取合适 的型式 ， 相比 其他类 型的补偿器更 加灵 活方便 。旋转 补偿器相 比自然补 偿有减少 弯 头、 寿命长、 补偿量大和安全可靠的优点。而且由旋转补偿器产生的推 力也 比较小 ， 对管道压力损失小 ， 应 用前景广 阔。
热力管线补偿器的计算
热力管线补偿器的计算 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】2010-12-0616:401 、固定支架是暖通空调中经常用到的一种支架，它在系统中起固定和支撑管道的作用，一般由设计人员根据需要设定具体位置，各种规范中规定较少，补偿器用于吸收管道因温度增高引起膨胀造成的长度增大。
有“г”型、“Z”型的自然补偿器和方形、套筒、波纹管补偿器等多种形式，设计人设计时依据伸缩量、管径等条件选用。
可是现在许多设计人员对此不重视，或漏画，或胡乱对付，位置和数量都没有经过仔细推敲，不甚合理，根据笔者经验，总结了一套在室内95/70℃热水采暖系统设计中快速设置固定支架和补偿器的方法，结合示例详述如下，望能起到抛砖引玉的作用。
2 、设计计算系统中固定支架的设置应在管径计算完毕之后，此时系统管道的布置已经完成，系统每一段的管径已经计算确定，固定支架可以开始布置。
、计算管道热伸长量△X=(t1-t2)L (1)其中：△ X——管道的热伸长量,mm;t1——热媒温度,℃,t2——管道安装时的温度, ℃,一般按-5℃计算.L——计算管道长度m;——钢铁的线膨胀系数,mm/m·℃按t1=95℃简化得：△X= ……(2 )、确定可以不装补偿器和应用“г”型、“Z”型管段自然补偿的管段对于本文所述系统由固定点起，允许不装补偿器的直管段最大长度民用建筑为33m，工业建筑为42m。
(管道伸长量分别为40mm和50mm)。
实际设计时一般每段臂长不大于20～30m,不小于2m。
在自然补偿两臂顶端设置固定支架。
“г”型补偿器一般用于DN150以下管道;最大允许距离与管径关系见表1。
“Z”型补偿器可以看做两个“г”型补偿器。
表1 г”型补偿器最大允许距离、确定不能进行自然补偿部分管道的热伸长量,并根据计算结果设置补偿器能进行自然补偿部分管道确定了，其余部分就是应该设置补偿器的部分。
供热管道及其补偿器课件
补偿器的定义与分类
补偿器的定义
补偿器是一种用于吸收管道热胀冷缩、补偿管道热位移的装置，也称为伸缩器 。
补偿器的分类
根据工作原理和应用场合，补偿器可分为自然补偿器和人工补偿器两大类。自 然补偿器利用管道的自然弯曲吸收位移，而人工补偿器则通过特定的结构实现 位移吸收。
补偿器的作用与原理
补偿器的作用
补偿器的主要作用是吸收管道的热膨 胀和热收缩，减小管道应力，保护管 道设备，延长管道使用寿命。
某工厂供热管道补偿器应用案例
应用情况：该工厂供热管道采用球形补偿器， 利用球体的自由转动来吸收管道的热膨胀，降
低管道应力。
维护建议：定期检查球形补偿器的转动情况和密封性 能，及时清理污垢，保持正常运行状态。
补偿器类型：球形补偿器
优点：球形补偿器具有补偿量大、运行平稳、耐 高温高压、可直埋等特点，适用于工厂等工业建 筑的供热管道。
热收缩
与热膨胀相反，当温度降低时，物体 体积会减小。在供热管道中，由于温 度的变化，管道会产生热收缩，导致 管道长度和直径发生变化。
补偿器的伸缩原理
伸缩原理
补偿器通过自身的伸缩来吸收管道的热膨胀或热收缩，从而减小因温度变化对管道产生的影响。
伸缩量
补偿器的伸缩量是根据管道的热膨胀或热收缩量来设计的，以确保在温度变化时能够有效地吸收管道的变形。
补偿器的原理
补偿器的原理基于热胀冷缩的原理， 利用材料的热胀冷缩性质，在温度变 化时产生伸缩变形，从而吸收管道的 热位移。
补偿器的选型与设计
补偿器的选型
根据管道的工艺参数（如温度、压力、介质等）和空间条件，选择合适的补偿器 类型和规格。
补偿器的设计
根据选定的补偿器类型和规格，进行详细的强度、刚度计算和结构设计，确保补 偿器能够满足使用要求。
供热管道直埋式补偿器安装要求
有图有真相！供热管道直埋式补偿器安装要求固定点，一是在直管段的端部，二是在管道的分支处。
长的无分支的直线管道两补偿器之间可以不设固定点，靠管道自然形成的“驻点”即可发挥固定点的作用。
驻点是两补偿器之间管道的那个不动点，在管径相同，埋深一致时，驻点与两补偿器间的距离相等。
褡补偿器（包括转角处自然补偿器）至固定点之间的距离不得超过管道的最大安装长度Lmax，管道最大安装长度的定义是固定点至自由端（补偿器）的长度，在此长度下产生的摩擦力不得超过管道许用应力下相应的弹性力。
Lmax按下式计算：常用管道的最大安装长度Lmax。
应考虑16kgf/cm2内压力所产生的环向应力的综合影响。
3.2固定支座的设计计算具有2个管道分支并在主干线上有一处转角管道平面，补偿器的布置应满足Ln ＜Lmax的条件。
驻点G1、G2的推力为零，所以，此点处不必设置固定支座，但为了防止回填土的不均匀，埋深的不一致和预制保温管外壳粗糙度的不规则等可能会造成驻点的漂移，所以，对处于驻点位置的管道分支处G1、G2需设置支座，以G1为例其轴向推力可按下式计算：F1=Pb2+L2f-0.8(Pb3+L2f)式中F1-固定支座G1的水平推力，kgf；f-管道单位长度摩擦力，Kgf/mPb2-B2膨胀节的弹性力，Kg；Pb3-B3膨胀节的弹性力，Kgfk2-B2膨胀节的刚度，Kgf/mm；△L2-B2膨胀节的补偿量，mm；L2-膨胀节至G1的距离，m；假如某一分支如自G2接出的分支带有补偿器B。
那么，G2还受到一侧向推力的作用，如图中的F2（y），当L5很短（实际布置时L5也应很短），那么，侧向力F2（y）的大小为：F2(y)=Pn*A5+Pb5式中Pn-管道工作压力，Kgf/cm2A5-B5膨胀节的有效面积，cm2；Pb5-B5膨胀节的弹性力kgf。
固定支座G3也驻点位置，从管道和土壤的摩擦力来讲，该点也受到大小相等，方向相反的两个时作用，但应注意到该点同时又受到转角处的盲板力的作用，考虑驻点漂移的影响，固定支座G3的推力F3=1.2Pn*A4式中F3-作用在固定支座G3的水平推力，Kgf；Pn-管道工作压力，Kgf/cm2；A4-B4膨胀节的有效面积，cm2。
供暖管道补偿器有哪几种
供热管道补偿器主要有自然补偿器、方形补偿器、波纹管补偿器、套筒补偿器和球形补偿器等，前三种利用补偿材料的变形来吸收热伸长,后两种利用管道的位移来吸收热伸长。
具体介绍如下：
1.自然补偿
热力管道敷设时，会形成自然弯曲（L型或者Z型），利用管道这些自然弯曲来吸收热力管道的热伸长量被称为自然补偿。
2.方形补偿器
通常是由四个90°无缝钢管煨弯或机制弯头构成的U型补偿器,依靠弯管的变形来补偿管段的热伸长。
形补偿器制造、安装方便,不需要经常维修,补偿能力大。
3.套筒补偿器
它是由填料密封的套管和外壳管组成的,两者同心套装并可轴向补偿,有单向和双向两种形式。
4.波纹管补偿器
它是用多层或单层薄壁金属管制成的具有轴向波纹的管状补偿设备。
这种补偿器
体积小,重量轻,占地面积和占用空间小，易于布置,安装方便。
5.球形补偿器
具有很好的耐压和耐温性能,能适应230°C的高温和0.4MPa的压力。
使用寿命长,运行可靠,占地面积小,基本上无需维修,补偿能力大。
工作时变形应力小,减少了对支座的要求。
中泰管道设备有限公司是一家专注于管道构件产品研究，生产以及销售为一体的创新企业。
主营产品有：金属软管、防水套管、补偿器、伸缩器、传力接头、双法兰传力接头等管道设备。
管道补偿器的工作原理
管道补偿器的工作原理
管道补偿器是一种用于管道系统中的装置，其主要功能是补偿由于温度变化、震动或安装误差等因素引起的管道变形，以保证管道系统的正常运行。
其工作原理如下：
1. 温度补偿：当管道在热膨胀或冷缩时，补偿器可以通过伸缩元件（如金属波纹管、橡胶衬套等）自由伸缩，吸收或释放管道的热应力，以避免管道产生过大的应力，从而保护管道系统的完整性。
2. 震动吸收：管道系统在运行过程中会受到各种震动和冲击力的影响，补偿器可以通过自身的弹性变形来吸收和减震这些外来力，减小震动对管道的影响，提高管道系统的安全性和稳定性。
3. 安装误差补偿：管道系统的安装中难免存在一些误差，如长度不够、偏心、偏倾等，补偿器可以通过伸缩变形来适应这些误差，使管道系统能够平衡运行，减小应力集中和破坏的风险。
综上所述，管道补偿器通过吸收和释放管道系统的热应力、减震外来力以及适应安装误差，保证管道系统的正常运行，延长管道的使用寿命。
供热管道是否需要安装补偿器评定标准
供热管道是否需要安装补偿器评定标准
在供热管道系统中，由于管道的热膨胀和收缩会引起管道长度的变化，因此需要安装补偿器来减少管道长度变化带来的影响。
补偿器的作用是通过伸缩来吸收管道的热膨胀和收缩，从而保持管道的长度和位置不变，保证供热系统的稳定运行。
在中国，供热管道是否需要安装补偿器的评定标准主要包括以下几个方面：
1. 管道长度：一般来说，供热管道的长度越长，安装补偿器的必要性就越高。
2. 管道材质：不同材质的管道具有不同的热膨胀系数，因此需要根据管道材质来选择合适的补偿器。
3. 管道工作温度：供热管道的工作温度越高，安装补偿器的必要性就越高。
4. 管道安装方式：不同的管道安装方式对补偿器的选择也有一定的影响。
根据以上评定标准，一般来说，在供热管道系统中，如果管道长度较长、材质为金属或非金属、工作温度较高或管道安装方式特殊，都需要安装补偿器来减少管道长度变化的影响。
同时，在安装补偿器时，还需要根据实际情况选择合适的补偿器类型和规格，以保证补偿器的补偿效果和使用寿命。
供热管道一次性补偿器断裂原因分析
ｖ ｕ ｆ ｑ ｉ ｅｔ ｔ ｓ ｉ ｔ ｉｈｓ ｉ ｔｅ ｏａｏ ｔｅｎｔｅｃｍ ｎａ ｒ ｄｔｅ ｉ ｌ ｅ Ｆ ｒ ｅ ｏ ， ｌ ａ ｅｏ ｅｕｖ ｎ ｒ ｓ ｓ ｅｈ ｅｔｎｈ ｃｔ ｎｂ ｗ ｅ ｏ ｐ ｓｔ ｐ ｉ ． ｕｔ ｒ ｒ ｌ ａ ｓｅ ｈ ｌ ｉ ｅ ｇ ｈ ｅ ｏ ａ ｈ ｐｅ ｎ ｎ ｈｍｅ
际应用中的降温过程进行准确 的模拟仿真 ， 而找 从
出供热 管 道断 裂 的原 因 。
１ 补偿 器 的材 料及 与供 热 管道 连接
程的进步起到了积极 的推动作用ｌ 。直埋供热管道 １ ｊ 的推广应用， 可节约投资 ， 降低能耗。由于城市供热
维普资讯
供热管道一次性补偿 器断裂原 因分 析
郭 小辉 ， 国 明 。 韩 赵 健， 曲 娜 ３０７ ） ００２ （ 津大学 材料 科学 与工 程学 院 ， 天 天津
摘 要： 在供 热 管道 敷设 中， 需每 隔 一段距 离 安装 一个 补偿 器 。 在 第 二年 供 热 前 注 水 时发 现 有 的 补 偿 器产 生 了断 裂 ， 致使 大量 水外 溢 。为 了找 出补偿 器 断裂 的原 因以及 改进 方法 ， 用大 型 有 限元分 利 析 软件 Ａ Ｓ Ｓ模 拟 了实际热 补偿 器 的 温度 场 和 应 力场 ， ＮＹ 对其 实 际工 况进 行 了精 确 的模 拟 和 分 析 。 研 究 结果表 明 ： 在热 补偿 器 工作 状 态下 ， 偿器 与管道 的连 接处 等 效应 力 最 大 ， 且 超过 了材 料本 补 而 身 的屈服 强度及 许用 应 力值 ， 大 了断裂 的 可能性 。 加 关键词： 次性补偿 器 ； 热 管道 ； 裂 ；建模 ； 真 一 供 断 仿
ｏ ｅ ｔｎｇ Ｐｉ ｅｉｅ ｆＨ ａ ｉ ｐ ｌ ｎ
论热力管网设计中的旋转式补偿器
论热力管网设计中的旋转式补偿器1旋转补偿器1.1旋转补偿器的补偿原理与基本布置旋转补偿器通过本体部件的相对旋转，带动相应管段（即L力臂）产生转动，达到吸收被补偿管段热伸长的目的。
旋转补偿器在管系中是成对或成组布置的，其基本的布置形式主要有型、Ω型。
管道产生转角并且两端管道平行时，一般采用型布置，其布置形式详见图1。
图1 型旋转补偿器布置当补偿点布置于相邻两固定支架中心位置时，其两侧的被补偿管道随着输送介质温度的升高，将沿O点（L力臂的中心）旋转θ角，以吸收管道的热伸长，最终到达平衡状态。
当补偿点未设置于两固定支架中心位置时，管道伸长时旋转中心O点则偏向于较短侧被补偿管道。
管道热伸长的始、末点在同一直线上，但其间的行程是以O点为圆心的弧线。
旋转补偿器型布置时，伴随管道的热伸长，被补偿管道将产生横向移动。
在补偿量达到1/2ΔL时，横向移动达到最大值y。
型布置是旋转补偿器应用最广泛的形式。
当设置的Z轴与补偿点中任一H 臂重合时，可以布置于各种有自然转角的管系中，并能满足转角两侧管道标高的不同要求。
设计时，与Z轴重合的H臂外侧应设置固定支架。
通过旋转补偿器的基本布置可以看出，旋转补偿器和L力臂形成力偶，管道热伸长时产生大小相等，方向相反的一对变形力，使L力臂绕相应的中心轴旋转，以达到吸收两侧被补偿管道产生热伸长的目的。
根据旋转补偿器的补偿原理及基本布置方式，在热力管网设计中，还可以进行其他的组合布置，以满足管系的热补偿要求。
由于旋转补偿器布置距离较长，活动支架设计时宜采用滚动式支架。
这样既能减小各支架的推力，降低土建工程量，又可使长距离管道在位移过程中减少阻滞、停顿现象，提高管网运行的安全稳定性。
设计时，还应结合管系的长度、坡向，合理解决补偿点管段的疏放水、排气等问题。
特别注意补偿点处的疏放水、排气装置，在管道位移时应保证安全工作。
1.2旋转补偿器的特點旋转补偿器具有大补偿量、布置灵活、组合形式多等优点。
供热管道热补偿器的选择及优缺点
供热管道热补偿器的选择及优缺点
管道的铺设在现代的每栋建筑中都是十分重要的，因此管道的安全就必需引起工作人员的高度注意，因此，就有必要了解关于管道补偿器的相关知识。
本文介绍了补偿器的由来及其作用，着重分析了几种常用补偿器的优缺点及使用条件。
一、补偿器的由来
补偿器的由来补偿的基本意思有弥补缺陷，抵消损失。
也有科技方面的补偿，当管道输送介质或管道所处环境有温度变化时，管道由温度引起的热胀冷缩是不可避免的，如果不采取一定的方式补偿该尺寸变化，将会在管壁内产生很高的应力，通过管道传至固定管架或设备，当温差过某一范围时，温差应力大于管子可承受的应力范围，这时就必须考虑补偿问题。
二、补偿器的作用
在管系补偿设计中，最为经济的是自然补偿，自然补偿是利用管道的自然弯曲形状所具有的柔性来补偿热位移，显然自然补偿的能力是有限的，当自然补偿不能满足要求时，通常应考虑设置金属波纹管膨胀节等补偿装置。
管系所受载荷主要是外力载荷（管道及流动介质自重，内压，风载，地震荷载等）和位移载荷，设置管道补偿器的目的在于消除外载作用在设备或管道上的作用力，且可把复杂管系分隔成形状比较简单，独立膨胀的管段，保证膨胀节的最佳使用效果。
管道补偿器可以补偿吸收管道轴向、横向、角向热变形，吸收设备振动，减少设备振。
2023年热力管道补偿器行业市场环境分析
2023年热力管道补偿器行业市场环境分析热力管道补偿器是一种能够自动补偿热力管道伸缩变形的装置，其主要用途是在热力管道运行中避免因管道伸缩造成的应力集中，从而起到保护管道的作用。
热力管道补偿器具有广泛的应用领域，例如城市供热、石油化工、电力、钢铁等行业，已经成为这些行业必不可少的重要设备。
本文将从市场规模、发展趋势和竞争格局等方面进行热力管道补偿器行业市场环境分析，为读者提供全面的市场信息。
市场规模分析目前，全球热力管道补偿器市场规模庞大，据不完全统计，全球热力管道补偿器市场规模已经达到了上亿美元。
其中，航天、军工、核电等行业对热力管道补偿器的需求非常大，对市场增长起到了重要的推动作用。
而在国内市场方面，随着新城市、新区的不断建设，对于热力管道补偿器的市场需求也不断增加，市场规模也在快速扩大。
发展趋势分析与其他装置相比，热力管道补偿器采用高新材料和新技术研制，其设计独特、结实耐用、寿命长、维护方便等优点明显，因此也得到了广泛应用和推广。
未来，随着基础设施建设的不断推进，热力管道补偿器的市场需求也将越来越大。
同时，新技术的发展也将更好地推动热力管道补偿器行业的快速发展。
竞争格局分析热力管道补偿器市场具有较大的潜力和广阔的发展前景，但同时也面临着较为激烈的市场竞争。
目前，国内已经有不少企业进入了热力管道补偿器行业，其中一些大型企业已经形成了一定的市场规模和核心竞争力，而一些小型企业正在迅速成长。
同时，外资企业也在不断尝试进入中国市场。
不论是国内还是外资企业，他们都不断提升产品质量和服务水平，以谋求市场份额的进一步扩大。
因此，对于热力管道补偿器厂家而言，要不断加强自身的研究开发实力，不断优化产品质量和性能，从而更好地在竞争中占据一席之地。
总结热力管道补偿器市场发展前景广阔，市场规模也在逐年增加。
未来，随着国内民生建设和基础设施建设的不断推进，对热力管道补偿器的市场需求将会越来越大。
因此，相关企业需加强自身的产品研发，提升产品质量和性能，在市场竞争中占据一定的市场份额。
关于热力管道补偿器井室保温的技术分析
关于热力管道补偿器井室保温的技术分析摘要：现阶段，人们的生活水平不断提高，对享受生活的的质量也在逐渐的提高认知，其中人们对生活中的水、电、气、暖等要求也在不断趋于市场标准化。
冬季供暖的舒适性也将间接影响着人们的幸福感，而热力管道的保温工作将直接影响住户管道分支的热损失等，从而针对补偿器井室保温做出的措施，将有效的减少住户管道分支的热损失，也从而达到节能减排的效果，提升人们的幸福感。
关键词：热力管道；补偿器；聚氨酯保温；现状；技术分析引言供暖技术的发展，离不开当地工业水平和集中供热事业的发展，随着各个地方具体情况不同，供暖技术的发展也有不同特点。
如国内一些一线发达城市的供热发展，由于城市多采用大型热水网路系统，因而在散热器、地暖热水供暖系统和工业厂房采用集中热风供暖方面，无论在系统的设计原理和方法、运行中系统水利工况和热力工况的分析以及热网的连接方式等问题，都进行了大量的研究工作和丰富的实践经验。
人们为了生产和生活，要求建筑物室内须保证一定的温度，一个建筑物或者房间内可能有各种热量，其中主要有得热量和失热量这两种。
当建筑物或者房间的失热量大于得热量时，为了保持建筑物室内在要求温度下的热平衡，通过由供暖的方式来进行补进热量，以保证室内建筑的热量、温度要求，从而保证建筑物或者室内的舒适度。
目前城市主要以集中供热的方式，来进行补进热量。
1、当前热力公司管网运行的现状乌鲁木齐华源热力股份有限公司共计有5个热源厂：鲤鱼山热源厂、城北调峰热源厂、观园路热源厂、中海热源厂、达坂城热源厂，供暖面积约为1500万平方米。
热力公司现有一次主管网管径为：DN100-DN900,管线总长约为20万公里（双线），一次主管网补偿器井室共有630座，阀门井室300座。
由于热力公司的特殊性及管道及其配件保温的生产工艺落后等问题导致以前管网的补偿器、阀门等配件保温均采用老式的硅酸铝岩板、岩棉等保温，管网及其附属设备经过长时间的外部腐蚀和破坏等原因，造成部分管网及其附属设备经常出现跑、冒、滴、漏等现象，给热力公司的冬季运行造成了很大的安全隐患，对热力公司的经济造成了很大的损失，对城市环境造成了不好的影响。
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热力管道补偿器在供暖项目中的应用
引言
热膨胀是所有热力管线设计时必须考虑的问题，如何简单有效的设置热力补偿措施，保证在热状态下管道的安全，在热力管道设计中也显得尤为重要。
1 补偿器的选择和计算
1．1 确定补偿器的形式
补偿器分为自然补偿器、套管补偿器、波形补偿器、球形补偿器等多种，对各种补偿器的介绍及各自的优缺点，很多工具书都有介绍，笔者不再赘述。
自然补偿器主要有L型、Z型和方形补偿器，因其具有制造安装方便，作用在固定支架上的轴向推力较小，热补偿量较大，适于各种压力和温度条件，不需要经常维修．因而地下敷设时不需要为其设置检查井等优点，笔者认为，在工程中应优先采用自然补偿器，当条件不允许时，再考虑其他形式补偿器。
1．2 支架确定及补偿器型号的选择
设置补偿器前，一般先根据管径、介质温度、补偿器的形式，确定固定支的最大允许跨距(此跨距可在《动力管道设计手册》或《实用供热空调设计手册》热力管道补偿相关章节中查到)，并行敷设的管道，可取各并行管道最大允许跨度的最小值。
地沟敷设的管道，在允许范围内尽量加大固定支架的跨距，以减少补偿器的数量；室内敷设的管道，则兼顾柱、梁的位置，尽量保证固定支架设置在柱、大梁的位置。
固定支架确定之后，再根据公式计算管道的伸长量(手册等中均有介绍不再赘述)，选择补偿器的型号，补偿器在管段中所处的位置也需选择。
地沟敷设的管道，在不影响补偿器正常工作的前提下，尽量和需要设置检查井的其他部件靠近，以便共用检查井，无其他需设检查井的部件时，尽量设置在规范或图集要求的最佳地点。
室内敷设的补偿器的安装地点，首先应考虑安装和检修方便，有些补偿器对支架有要求，也需同时考虑支架安装是否方便。
固定支架和补偿器型号及安装位置选定之后，则根据规范图集等选择其他导向支架、活动支架等的安装位置。
笔者建议设计人员宜将各支架型号和位置在图纸中表示出来，但因现在设计周期往往很短，此项工作多直接由安装公司根据图集完成，所以设计人员务必在设计施工说明或图纸中对设置要求进行指明并强调，确保热力管道施工能按照标准进行。
1．3 补偿器推力计算
热力补偿器设计工作还需进行推力计算这一步，补偿器的规格选定后．则可以根据公式计算每个固定支架所受到的推力，然后提给结构专业核算。
注意若固定支架同时受两个以上推力，需进行推力分析后得出综合推力再提给结构专业，为了减小固定支架所受的推力，补偿器应尽量布置均匀，以便最大程度的抵消固定支架两边的推力。
现在国家标准图集和地方标准图集对补偿器型号的选择以及推力的计算结果已有现成的表格，设计人员可以按照此表格进行选择和设计，非常的方便实用，但实际工程中尚有很多非标准的情况出现，所以掌握《动力管道设计手册》或《实用供热空调设计手册》中介绍的计算方法也还是非常的重要。
3 热力管道补偿器的设置应受到足够的重视
现在一些工程师在设计热力管道时．不重视热力管道补偿器的选择和设置，一些施工单位在安装过程中，也不按照规范操作，实际工程中因热伸长引起的问题比比皆是。
笔者曾经见过设计中用金属软管替代波纹管补偿器的，补偿器随意选择和设置的，固定支架、活动支架未按要求设计的；施工单位安装完毕后固定支架起不了固定作用，活动支架却动不起来的，用弯头和直管连接做方型补偿器的。
这些不按要求设置的补偿器，不仅起不到热补偿的作用，反倒对管道系统带来更多的安全隐患。
因此，各设计人员和施工单位，一定要重视补偿器在热力管道中的重要作用．按照规定，一丝不苟的将补偿器这项工作做好。