旋转补偿器的工程设计应用2007
Q321284JBG01-2016_旋转补偿器企业标准
Q J10江苏福盛机械管件有限公司企业标准Q/321284JBG 01-2016旋转式补偿器Q/321284JBG 01-2016前 言鉴于旋转式补偿器目前尚无国家标准、行业标准，我公司参照有关技术资料、结合产品特点，本着技术先进、安全可靠、经济合理的原则，根据«中华人民共和国标准化法»的规定，制定本企业标准，用以指导企业生产、检验和销售。
本标准编写符合GB/T 1.1-2009 《标准化工作导则 第1部分:标准的结构和编写》的规定。
本标准由江苏福盛机械管件有限公司提出并负责起草。
本标准主要起草人：祝春根。
本标准于2016年二次发布，代替Q/321284JBG 01-2013。
旋转式补偿器1 范围本标准规定了旋转式补偿器的分类与命名、基本参数、要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存。
本标准适用于我公司生产的旋转式补偿器（以下简称补偿器）。
本标准中的指标不得违反国家法律、法规、规章、强制性标准中的有关规定。
否则，该指标无效，并应执行国家法律、法规、规章、强制性标准中的相关规定。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 93-1987 标准型弹簧垫圈GB/T 97.2-2002 平垫圈 倒角型 A级GB 150.1-2011 压力容器 第1部分：通用要求GB/T 308-2002 滚动轴承 钢球GB/T 901-1988 等长双头螺柱 B级GB/T 985.1-2008 气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口GB 3087-2008 低中压锅炉用无缝钢管GB/T 3274-2007 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带GB 5310-2008 高压锅炉用无缝钢管GB/T 5782-2000 六角头螺栓GB/T 8163-2008 输送流体用无缝钢管GB/T 9711.1-1997 石油天然气工业 输送钢管交货技术条件 第1部分:A级钢管GB/T 12777-2008 金属波纹管膨胀节通用技术条件GB 50235-1997 工业金属管道工程施工及验收规范JB/T 4730.2 承压设备无损检测 第2部分 射线检测JB/T 4730.5 承压设备无损检测 第5部分 渗透检测JB/T 4726 压力容器用碳素钢和低合金钢锻件JB/T 4701-2000 甲型平焊法兰JB/T 4702-2000 乙型平焊法兰3 分类与命名3.1 型号标示；；；3.2 标示示例设计压力为1.6Mpa,公称直径为150mm,端部连接为焊接式，总长为460mm,其型号表示为JSFS-XZ-16-150-460。
热网工程中应用旋转补偿器的实践分析
53第2卷 第24期产业科技创新 2020，2（24）：53~54Industrial Technology Innovation 热网工程中应用旋转补偿器的实践分析樊 明（国电湖州南浔天然气热电有限公司，浙江 湖州 313000）摘要：伴随着科学技术的不断创新与发展，推出的新型的管道补偿器——旋转补偿器具有较高的应用价值，将其合理的应用于热网工程之中，能够极大程度上提高管道使用的安全性和可靠性。
基于此，本文将着重概述旋转补偿器，进而探讨热网工程中旋转补偿器的应用实践。
关键词：热网工程；旋转补偿器；实践应用中图分类号：TU995.3 文献标识码：A 文章编号：2096-6164（2020）24-0053-02从以往热网工程运行实际情况来看，方形补偿器、波纹补偿器等管道补偿器应用均存在一些缺陷，导致管道容易受到热膨胀作用而出现变形或破裂现象，使热网工程无法正常运行。
而新推出的旋转补偿器能够弥补传统的管道补偿器的不足，将其合理的应用于热网工程中能够有效吸收管道热膨胀量，保障管道良好使用，提高热网工程运行的安全性、可靠性、高效性。
所以，热网工程中合理且有效应用旋转补偿器是非常有意义的。
1 旋转补偿器的概述1.1 工作原理总结性分析旋转补偿器应用经验，其具有较高的应用价值，能够在热网工程中充分发挥作用，提高热网工程运行的可靠性、经济性、有效性。
它的工作原理是在热网管道上安装两个旋转补偿器与旋转臂共同构成旋转补偿组，在热网工程管道按照双向补偿方式布置的条件下，旋转臂会环绕Z 轴中心的方式旋转动作；管道按照单项补偿方式布置的条件下，旋转臂环绕着固定端的补偿器旋转，最终实现的目的是吸收直观段的热膨胀量（如图1所示）[1]。
图1 补偿器补偿器旋转补偿器工作原理1.2 基本结构基于对旋转补偿器工作原理可以很容易了解和掌握它的基本结构，即热力管道上设置两个或两个以上的旋转补偿器组成旋转组，根据管道热胀冷缩情况而相对旋转，实现吸收管道热膨胀量的目的。
旋转补偿器计算公式
旋转补偿器计算公式
（原创版）
目录
1.旋转补偿器的定义和作用
2.旋转补偿器的计算公式
3.旋转补偿器的应用实例
正文
旋转补偿器是一种用于补偿管道因热膨胀或冷缩而引起的长度变化
的设备。
在工业生产中，管道因温度变化而产生的伸缩，如果不进行有效的补偿，可能会导致管道变形、破裂，影响生产安全和设备寿命。
因此，旋转补偿器的设计和选型至关重要。
其中，旋转补偿器的计算公式是设计和选型的关键。
旋转补偿器的计算公式主要包括以下三个部分：
1.管道热膨胀量计算：根据管道的材料、长度、温度变化范围以及热膨胀系数，计算出管道在温度变化时的热膨胀量。
2.旋转补偿器补偿量计算：根据管道的热膨胀量和旋转补偿器的补偿方式（如轴向补偿、角向补偿等），计算出旋转补偿器所需的补偿量。
3.旋转补偿器尺寸计算：根据旋转补偿器的补偿量和旋转补偿器的类型（如波纹管补偿器、球形补偿器等），计算出旋转补偿器的尺寸。
在实际应用中，旋转补偿器的选型和设计需要综合考虑管道的材料、温度变化范围、安装条件等因素。
例如，对于高温、高压的管道，应选择耐高温、高压的旋转补偿器，如波纹管补偿器；对于安装空间有限的管道，应选择紧凑型旋转补偿器，如球形补偿器。
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旋转补偿器产品特点及应用
旋转补偿器产品特点及应用钱忠仁;钱忠平;张盼【摘要】旋转补偿器是热力管道热膨胀补偿方面的一种新型补偿器,具有密封性好、安全性高、无须停产维护、补偿距离长、压力损失小、补偿能力强等特点,应用广泛. 文中详细介绍了旋转补偿器产品特点及应用现状,并对旋转补偿器的未来应用做了展望.【期刊名称】《管道技术与设备》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】2页(P54-55)【关键词】旋转补偿器;密封;补偿;管道【作者】钱忠仁;钱忠平;张盼【作者单位】江苏博格东进管道设备有限公司,江苏姜堰 225500;江苏博格东进管道设备有限公司,江苏姜堰 225500;沈阳仪表科学研究院有限公司,辽宁沈阳110043【正文语种】中文【中图分类】TU995根据国家节能减排相关政策要求，在管道敷设的设计和建设中，为了更好地满足方便安装、便于维护、安全性能高等要求，优先选用补偿器。
传统补偿器主要有方形补偿器、套筒补偿器、波纹补偿器和球型补偿器，这些传统的补偿器各有优点，但在实际应用中也存在一定的缺陷[1]。
例如，方形补偿器流体阻力大，占地面积多，管道支架多，不美观，投资较大；套筒补偿器容易泄漏，检修频繁、推力大，不能用于对流体纯度要求高的场合；波纹补偿器的使用寿命低，推力大，容易受水击而损坏；球型补偿器存在易泄漏和测向位移问题，维修频繁。
基于以上原因，衍生出了另一种新型补偿器——旋转补偿器，旋转补偿器在长距离管道运输方面具有优势，选用得当不但可以节约资金，施工简便，而且具有极大的优越性和灵活性，管网的安全性也得到了极大的提高，是长距离管道设计时的首选，已成为国内管道敷设采用的主要补偿器元件之一。
旋转补偿器主要由旋转芯管、外套管、直管、密封、防脱及导向等构件组成，安装在压力管道上，需2个以上组对成组，形成相对旋转吸收管道热位移，从而减少管道应力。
旋转补偿器基本结构见图1。
2.1 密封性好旋转补偿器的密封型式为径向密封，不产生轴向位移，密封腔内填以先进的密封材料，确保了优越的密封性能，并且无需维护，使得管网可长期运行。
GSJ-V型系列旋转式补偿器
GSJ-V型系列旋转式补偿器一、概述GSJ-V型系列无推力旋转式补偿器是热力管道热膨胀补偿方面的一种新型补偿器。
旋转式补偿器的结构如图（1）所示，其构造主要有整体密封座、密封压盖、大小头、减摩定心轴承、密封材料、旋转筒体等构件组成，安装在热力管道上需两个以上组对成组，形成相对旋转吸收管道热位移，从而减少管道之应力，其动作原理如图（2）所示。
补偿后的位置安装位置旋转补偿器图（2）旋转补偿器动作图旋转补偿器旋转补偿器旋转补偿器的优点：（1）、补偿量大，可根据自然地形及管道强度布置，最大一组补偿器可补偿500m管段；（2）、不产生由介质压力产生的盲板力，固定支架可做得很小，特别适用于大口径管道；（3）、密封性能优越，长期运行不需维护；（4）、投资大大节约；（5）、设计计算方便；（6）、旋转补偿器可安装在蒸汽地埋管和热水地埋管上，可大量节约投资和提高运行安全性。
GSJ-V旋转补偿器由江苏省宜兴市宏鑫保温管有限公司生产厂家专业制造，该产品已在热力工程中大量推广应用。
旋转补偿器在管道上一般按150～500m安装一组（可根据自然地形确定），有十多种安装形式，可根据管道的走向确定布置形式。
采用该型补偿器后，固定支架间距增大，为避免管段挠曲要适当增加导向支架，为减少管段运行的摩擦阻力，在滑动支架上应安装滚动支座。
二、旋转补偿器的选型（江苏省宜兴市宏鑫保温管有限公司专利产品）：GSJ-V型系列无推力旋转式补偿器分为三个等级：（1）、适用低压管道补偿器：压力0～1.6MPa、温度-60～330℃；（2）、适用中压管道补偿器：压力1.6～2.5MPa、温度-60～400℃；（3）、适用高压管道补偿器：压力2.5～5.0MPa、温度-60～485℃。
注：使用温度超过400℃时采用合金钢。
三、旋转式补偿器动作原理、布置方式：GSJ-V型系列旋转式补偿器的补偿原理，是通过成双旋转筒和L力臂形成力偶，使大小相等，方向相反的一对力，由力臂回绕着Z轴中心旋转，以达到力偶两边热管上产生的热胀量的吸收。
谈免维护旋转补偿器在供热管网中的应用
文章编号：1009-6825（2012）35-0161-03谈免维护旋转补偿器在供热管网中的应用收稿日期：2012-09-24作者简介：王荣刚（1983-），男，助理工程师王荣刚（山西新唐工程设计有限公司，山西太原030006）摘要：对供热管网中热力管道的偿补方式作了简要说明，着重介绍了一种新型旋转补偿器的补偿原理，选型要点以及在工程中的运用情况，指出免维护旋转补偿器应用范围广，安装方式多样，优势显著，在未来会有更好的发展和更广阔的市场。
关键词：旋转补偿器，直埋管网，无推力，免维护中图分类号：TU995文献标识码：A1简述近年来，随着国家城镇化的迅猛发展，各地方公共基础建设也在飞速发展，全国各地，尤其是“三北”地区，城市集中供热需求也在呈现高增长的态势。
因此，供热设施建设也在迅速扩张。
在供热管网的建设当中，管网的设计非常重要。
热力管道设计时必须重视管道热胀冷缩的问题。
为使管道在热状态下安全和稳定，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补偿。
2补偿器热力管道的补偿方式有两种：利用管道自身弯曲的自然补偿和补偿器补偿。
2．1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30ʎ时，能用作自然补偿，管子弯曲角度小于30ʎ时，不能用作自然补偿。
自然补偿的管道长度一般为15m 25m ，弯曲应力σbw 不应超过80MPa 。
管道工程中常用的自然补偿有：L 形补偿和Z 形补偿。
2．2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。
櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅补偿器是设置在管道上吸收管道热胀冷缩和其其余设备按功率大小分为m ≤3的几组，以每组功率平均值和实际台数进入计算。
旋转补偿器在供热管道设计中的运用
旋转补偿器在供热管道设计中的运用摘要：针对旋转补偿器运行原理，进行全方位的分析，并简要介绍供热管道设计当中合理运用旋转补偿器的重要性，例如消除温度应力、释放管道热变形等，提出其在供热管道设计当中的具体运用，能够延长供热管道的运行寿命，避免供热管道在后续运行期间出现较大变形，希望能够给相关工作人员提供一定的参考与借鉴。
关键词：旋转补偿器；供热管道；管道设计引言：结合供热管道运行特点能够得知，为了防止管道因为温度升高而出现变形或者破裂，合理安装补偿器特别重要，能够有效释放供热管道温度变形，消除温度应力。
但是，结合现阶段供热管道设计现状得知，在安装旋转补偿器的过程中，仍存在很多问题，因此，本文重点探讨供热管道设计之中旋转补偿器的具体运用。
1旋转补偿器运行原理旋转补偿器运行原理比较简单，通过安装成对旋转筒补偿器，利用旋转筒与器壁旋转，形成相应的力偶，会产生方向相反而大小相同的力，力臂会围绕筒轴中心快速旋转，将力偶两侧直管段所产生的热膨胀量快速吸收，确保供热管道热变形量得到有效消除。
在供热管道当中，通过合理安装旋转补偿器，不仅能够吸收供热管道的热伸长，而且可以显著减少管道应力。
2在供热管道设计当中的具体运用2.1旋转补偿器特点分析第一，安全性比较好。
结合此种类型补偿器的运行特点能够得知，通过采取双层密封结构，在端部与环部进行密封处理，能够显著提升补偿器密封性能，安全性较为突出。
第二，安装简单。
在供热管道设计期间，若设置波纹补偿器，要求施工人员认真按照流程进行安装，设计难度比较大。
与波纹补偿器不同，旋转补偿器的安装型式比较多，可以根据供热管道的具体运行情况，在指定位置设置补偿器，安装流程比较简单。
第三，运行寿命比较长。
一般来讲，此种类型的补偿器，其使用寿命能够超过20年。
同时，旋转补偿器的补偿量比较大，最大能够达到1800mm左右。
在具体应用期间，如果供热管道的直径超过200mm，其单边补偿量能够达到200mm左右。
工程测量规范-2007
建筑工程测量规范GB50026—2007 (建设部国家标准)3.1 一 般 规 定3.1.1 平面控制的建立,可采用卫星定位测量﹑导线测量﹑三角形网测量等方法。
3.1.2 平面控制网精度等级的划分，卫星定位测量控制网依次为 二﹑三﹑四等和一﹑二级，导线及导线网依次为三﹑四等和一﹑二﹑三级，三角形网依次为二﹑三﹑四等和一﹑二级。
3.1.3 平面控制网的布设，应遵循下列原则：1 首级控制网的布设应因地自宜，且适当考虑发展；当与国家坐标系统联测时，应同时考虑联测方案。
2 首级控制网的等级，应根据工程规模﹑控制网的用途和精度要求合理确定。
3 加密控制网,可越级布设或同等级扩展。
3.1.4 平面控制网的坐标系统，应在满足测区内投影长度变形不大于2.5c m ／km 的要求下，作下列选择：1 采用统一的高斯投影3°带平面直角坐标系统。
2采用统高斯投影3°带，投影面为测区抵偿高程面或测区平均高程面的平面直角坐标系统：或任意带，投影面为1985国家高程基准面的平面直角坐标系统。
3 小测区或有特殊精度要求的控制网，可采用独立坐标系统。
4 在已有平面控制网的地区，可沿用原有的坐标系统。
5 厂区内可采用建筑坐标系统。
3.2 卫星定位测量（Ⅰ）卫星定位测量的主要技术要求3.2.1表 3.2.1 卫星定位测量控制网的主要技术要求等级平均边长（㎞） 固定误差A（mm ）比例误差系数B （m m ／㎞）约束点间的边长相对中误差 约束平差后最弱边相对中误差 二等 9 ≤10 ≤2 ≤1／250000 ≤1／120000 三等 4.5 ≤10 ≤5 ≤1／150000 ≤1／70000 四等 2 ≤10 ≤10 ≤1／100000 ≤1／40000 一级 1 ≤10 ≤20 ≤1／40000 ≤1／20000 二级0.5≤1040≤≤1／20000≤1／100003.2.2σ=22)(d B A ∙+式中σ----基线长度中误差(mm )；A----固定误差(mm )； B---比例误差系数（mm ／Km ） d----平均边长(km)。
旋转补偿器在中压蒸汽管道的应用
旋转补偿器在中压蒸汽管道的应用1工程概况在某公司100×104t/a乙烯及配套项目中，由热电工程输送至炼油工程有两根中压蒸汽管道。
蒸汽管道规格为D610×26，采用高压锅炉用无缝钢管，材质为20G碳素钢。
全长为2396m，输送能力为152～200t/h，设计压力为4.2MPa，设计温度为450℃，采用架空敷设。
2补偿器的选用 2.1方形补偿器方形补偿器是蒸汽管道采用的一种常用方式，其优点是安全性较高，正常运行中无须维护，但在管径较大时占地面积较多。
蒸汽设计温度高达450℃，如果采用方形补偿器的话，那么补偿距离很短，造成弯头及管材消耗较大，压降过大。
该项目管道全长为2396m，每60m设1个方形补偿器，一共需要设置40个方形补偿器。
方形补偿器的外伸臂长达11m，每个补偿器按4个弯头计算，共计160个弯头，由于外伸臂而加长的管道长度有880m。
通过计算得出，采用方形补偿器管道压降为0.367MPa，无法满足用户要求。
2.2球形补偿器球形补偿器的优点是补偿能力强，占用空间小，阻力小，可任何方向折曲。
如果采用球形补偿器的话，根据地形等条件需要安装12组球形补偿器，球形补偿器的外伸臂长度为7.5m，经计算压降为0.25MPa。
单纯考虑压降，采用球形补偿器是一种可行的方案，但是，球形补偿器存在侧向位移，容易泄漏，运行维护费用较高，在高压状态下进行补漏存在安全问题。
适用于本项目的球形补偿器的加工工艺非常复杂，目前，国内尚无可靠的生产厂家，只能依赖进口，不仅价格为国产的2～3倍，而且供货周期也长达15个月，严重制约了工程进度。
2.3旋转补偿器旋转补偿器是近年发展起来的一种新型补偿器，主要由旋转管、密封压盖、密封座以及锥体连接管组成，其具体是结构如图1所示。
图1 旋转补偿器的布置有很多种形式，下面以旋转补偿器典型的方形组合阐述旋转补偿器的工作原理。
方形组合补偿形式的轴测图及简化图分别见图2和图3，h为旋转补偿器高度与2个长半径弯头高度之和，单位为m。
旋转式补偿器在热力管网中的应用
旋转式补偿器在热力管网中的应用【摘要】热力管网设计时，必须重视热胀冷缩的问题。
为使管道在热状态下稳定和安全，减少管道热胀冷缩时所产生的应力，应考虑设置补偿器以吸收管道受热时的热伸长。
补偿器形式多种多样，本文重点分析了旋转式补偿器的特点，及相对于其他类型补偿器的优点。
【关键词】热力管网；热胀冷缩；补偿器；旋转式补偿器1、项目背景概述随着我国国民经济的发展和人民生活质量的提高，对城市环境质量的要求已提升到一个更高的层次。
为了节能减排，保护环境，国家产业政策开始大力推广热电联产及集中供热项目。
在产业政策的支持下，近年来城市热网建设得到长足发展，其中南方以蒸汽管网为主，多用于企业生产；北方以热水网为主，多用于采暖通风。
热力管道由于受到输送介质及外界环境温度变化的影响，发生热胀冷缩。
如果管道的热胀冷缩受到约束，管壁内会产生巨大的应力，即热应力。
此种热应力超过管材的强度极限，就会使管材造成破坏。
为使管道系统安全、稳定运行，就必须设置补偿器，对管道的胀、缩进行补偿，消除应力。
目前，补偿器已成为热力管网设计和建设的关键技术之一。
在热力管网设计时，应因地制宜的选择合适的补偿器，补偿器的设置位置应使管道布置美观、协调；所采用的补偿器应安全、经济。
2、几种传统补偿器的性能状况在工程设计中，如果条件允许，尽量利用管道敷设上的自然（或人为）弯曲管段（L形、Z形和空间立体弯）来吸收管道的热伸长变形，称为自然补偿。
自然补偿简单、可靠，应优先考虑。
但当受制于地形、支架受力，自然补偿不能满足热伸长变形要求时，需在热网中设置各种类型的补偿器来补偿管道受热时的热伸长量。
热网常用传统补偿器有：方型补偿器、套筒补偿器、波纹补偿器及其相关演变进化的同类产品，以上补偿器在实际使用中体现出了各自的有点，但同时也暴露出一些缺陷，具体表现如下。
2.1 方型补偿器方型补偿器是由四个90°弯头和一定长度的相连管段组成，其安全性较高，正常运行中无需维护，但占地或占空间较多，弯头及管材消耗多，支柱土方量很大，补偿距离少，压力降大（使其运行成本增加很多），工程造价高。
旋转补偿器计算公式
旋转补偿器计算公式
摘要：
1.旋转补偿器的定义和作用
2.旋转补偿器的计算公式
3.旋转补偿器的应用实例
正文：
一、旋转补偿器的定义和作用
旋转补偿器，又称为旋转接头，是一种用于补偿管道或设备因温度变化引起的轴向位移和角度偏差的装置。
旋转补偿器广泛应用于热力管道、锅炉、蒸汽轮机等热能动力设备中，有效缓解因热胀冷缩等原因造成的设备损坏和泄漏。
二、旋转补偿器的计算公式
旋转补偿器的计算公式主要包括以下两个方面：
1.轴向补偿量计算
轴向补偿量计算公式为：
ΔL = a * L * ΔT
其中，ΔL 为轴向补偿量，a 为线膨胀系数，L 为管道长度，ΔT 为温度变化。
2.角度补偿量计算
角度补偿量计算公式为：
Δθ= a * L * ΔT / (2 * d)
其中，Δθ为角度补偿量，a 为线膨胀系数，L 为管道长度，ΔT 为温度变化，d 为管道直径。
三、旋转补偿器的应用实例
旋转补偿器在实际应用中具有重要意义，下面以热力管道为例，介绍旋转补偿器的应用实例。
在热力管道中，由于温度变化，管道会发生轴向位移和角度偏差。
如果不采用补偿措施，会导致管道应力集中、设备损坏和泄漏等问题。
采用旋转补偿器后，可以有效地补偿管道的轴向位移和角度偏差，保证管道的安全运行。
对旋转补偿器在供热管道设计中的应用探析
对旋转补偿器在供热管道设计中的应用探析供热管道是保证居民在寒冷季节正常生产生活的基础民生设施，尤其是城市的集中供热管道已经成为当前我国许多大城市最重要的基础设施之一。
文章对供热管道设计中旋转补偿器的工作原理和特征进行了详细的分析和讨论，并根据实际工程实例阐述旋转补偿器在供热管道设计中的具体应用和作用，为供热管道设计尤其是城市供热管道设计提供建议和帮助。
标签：旋转补偿器；供热管道；管道设计引言由于当前百姓对供热的需求加大，尤其是冬季对供热的需求更是增加，各省市和地区逐渐在城镇中普及了集中供热，甚至有些南方省市也在筹划冬季集中供热的方案。
补偿器是供热管道中的重要设备，主要作用是在供热管道升温的情况下，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，在供热管道上安装补偿器就可以补偿管道的热伸长，目的是降低管壁的作用及应力引起的阀件或支架结构上的作用力，在热力管网中的应用前景广泛。
1 旋转补偿器的工作原理和基本结构旋转补偿器的工作原理是首先安装成对的旋转筒补偿器，通过旋转筒和器臂的旋转来形成一定的力偶，从而产生一对方向相反但大小相等的力，力臂围绕筒轴中心旋转，从而吸收力偶两侧的直管段产生的热膨胀量，实现吸收供热管道热位移的目的。
旋转补偿器的基本结构包括密封压盖、密封座、大小头、旋转筒、减磨定心轴承和密封材料等部件。
在供热管道中需要设置成对的旋转补偿器，这样可以产生相对的能够吸收管道内热位移的力，降低管道应力。
详细结构如图1所示。
图12 旋转补偿器的特点2.1 安全性能好旋转补偿器主要是在结构设计上采用了双密封的构造，即，端密封和环密封两种密封构造，使得旋转补偿器的密封性能非常好，其安全性能较高。
2.2 设计简便在供热管道设计过程中如果采用波纹补偿器则要遵守严格的标准和原则，设计起来比较麻烦和费时。
但是，旋转补偿器则由于型式较多则能够实现按供热管道的实际情况来设置适合的补偿器，设计起来非常简便。
2.3 使用寿命长旋转补偿器的使用寿命可达二十年以上。
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。
旋转补偿器
旋转补偿器1 范围本标准规定了旋转补偿器的术语和定义、结构与标记、设计、要求、试验方法、检验规则、标志及使用说明书、包装、运输及贮存。
本标准适用于公称压力不大于42MPa，温度不大于650℃，公称尺寸不大于DN3000的旋转补偿器的设计、制造和检验。
不适用于输送GBZ/T 230-2010规定的极度危害、高度危害介质和GB 50160-2008规定的甲类可燃气体、甲A类可燃液体介质的管道。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
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GB/T 150.3 压力容器第3部分：设计GB/T 150.4 压力容器第4部分：制造、检验和验收GB/T 308.1 滚动轴承球第1部分：钢球GB/T 700 碳素结构钢GB/T 711 优质碳素结构钢热轧钢板和钢带GB/T 985.1 气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口GB/T 985.2 埋弧焊的推荐坡口GB/T 985.4 复合钢的推荐坡口GB/T 1804-2000 一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差GB/T 8923.1-2011 涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分：未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级GB/T 9969 工业产品使用说明书总则GB/T 20801 压力管道规范工业管道GB/T 20878 不锈钢和耐热钢GB/T 30583 承压设备焊后热处理规程GB 50160-2008 石油化工企业设计防火规范GBZ/T 230-2010 职业性接触毒物危害程度分级JB/T 4711 压力容器涂敷与运输包装JB/T 4732 钢制压力容器-分析设计标准JB/T 6617 柔性石墨填料环技术条件HG/T 20592-2018 钢制管法兰HG/T 20613 钢制管法兰用紧固件NB/T 47008 承压设备用碳素钢和合金钢锻件NB/T 47010-2017 承压设备用不锈钢和耐热钢锻件NB/T 47013.3-2015 承压设备无损检测第3部分：超声检测NB/T 47013.4-2015 承压设备无损检测第3部分：磁粉检测NB/T 47013.5-2015 承压设备无损检测第5部分：渗透检测NB/T 47013.10-2010 承压设备无损检测第10部分：衍射时差超声检测NB/T 47014-2011 承压设备焊接工艺评定标准3 术语和定义3.1芯管 inner tube具有承受盲板力的密封端面，且可旋转运动的内管。
旋转补偿器在供热直埋管道中的创新应用
旋转补偿器在供热直埋管道中的创新应用孔德存【摘要】在供热管道上普遍使用轴向波纹补偿器来补偿管道热伸长,然而我们在长期工程实践中发现,采用旋转补偿器同样能够达到直埋管的美观,而对管道的安全可靠性、经济性都有了大大的提升.【期刊名称】《中国设备工程》【年(卷),期】2017(000)022【总页数】2页(P179-180)【关键词】蒸汽直埋管;补偿;旋转补偿器;波纹补偿器【作者】孔德存【作者单位】扬州威亨热电有限公司,江苏扬州 225000【正文语种】中文【中图分类】TU995.3随着南方城市创建美化的要求,供热系统中管道直埋敷设方式越来越广,然而供热蒸汽管道区别于其他城市管道(如供水、天然汽管道)的明显特征是蒸汽管道介质温度高(一般在200～350℃)、压力大(一般在0.5～2.5MPa),因此敷设蒸汽管道,解决好管道的补偿问题,才能使供热系统正常安全的运行.为了防止供热管道在温度升高时,由于热伸长或温度应力引起的管道变形或损坏,需要在管道上设置补偿器,以吸收管道的热伸长,从而减小管道的自身应力和在阀体及支架结构上的作用力.供热管道可采用补偿器的种类很多,目前国内主要有自然补偿器、方形补偿器、波纹补偿器、套筒补偿器、球形补偿器以及旋转补偿器等.前3种是利用补偿器材料的变形来吸收热伸长,而后3种是利用补偿器内外管的相对位移来吸收热伸长. (1)自然补偿器和方形补偿器.它们都是利用管道自身的弯曲管段来补偿热伸长,在直埋管中可以利用自然地形来合理运用,因为其流动阻力大、占地多、外套管制作安装难度大,因而不能在长距离管道上使用.(2)波纹管补偿器.它是用单层或多层的薄金属制成,有波纹管状补偿装备.按补偿方式分为轴向、横向和铰接式,按承压方式分为内压式和外压式.在直埋管道中,一般采用外压轴向式波纹管补偿器,因为其它方式补偿器无法放置到外套管内.(3)套筒球形补偿器.套筒补偿因为其盲板推力大,柔性填料密封不可靠,因而很少用于地下直埋,而球形补偿作为空间变形,适用于架空,直埋管内无法使用.(4)旋转补偿器.它是2个以上组对成组,形成相对旋转吸收管道热位移,从而减少管道的应力,实现补偿的目的.它虽然不能直接安装到直埋管内,但将它合理运用,就能实现直埋管补偿的目的.国内目前在供热管道上普遍使用轴向波纹补偿器来补偿管道热伸长,然而我们在长期工程实践中发现,采用旋转补偿器同样能够达到直埋管的美观,而对管道的安全可靠性、经济性都有了大大的提升.(1)轴向波纹补偿器受热膨胀时,由于位移产生的近失推力Pt和管道内压力,会产生波纹环面上的推力Ph和支座摩擦力Pgm=μqL式中:△X为补偿器轴向位移,mm;k为补偿器轴向刚度N/mm.式中:P 为管道内压力;A 为有效面积.式中:q为计算长度自重载荷N/m;μ为摩擦系数,取μ=0.3;L为管段长度.因而轴向波纹补偿在运行中,至少要受到这3种力的影响,按DN300的管道,PN1.6MPa,每50m轴向移力为5-8T作用在固定支架和外套管上.在管道水压试验时,由于做超压试验,因而作用力更大,如果是分段试压,或者焊接质量不好,经常会造成外套管撕裂的现象.在实践中需要一定的深度,不然直埋管会失去稳定变形,出现故障.(2)旋转补偿形式,在直埋管内,作用在固定支架的作用力P只有支座摩擦力和补偿器填料摩擦力,一般DN300的管道,300m产生的推力不足1T,非常的小.因而,这种方式可以用于管道浅埋,外套管只是一个保护管.(1)轴向波纹补偿器由于波纹补偿器波数一般不超过6个波,复式也不超过8～12波,波纹补偿器的结构决定了波数不宜过多,过多易造成补偿器失稳和损坏.跟据管道热伸长计算公式:△L=α.L(t2-t1)α=管材的线膨胀系数,mm/(m.℃);普通碳素钢一般为0.012 mm/(m.℃);L=管道的长度,mm;t2=输送介质温度,℃;t1=管道安装时温度,℃.每一段波纹补偿器的补偿的管道长度一般不超50m,由于波纹补偿器安装在直埋管外套内,因而可以长距离埋于地下,母管不需要出地面.按《城镇供热管网设计规程》要求,同一坡向的管道,在顺坡情况下每隔400～500m,逆坡每隔200～300m,应设启动疏水和经常疏水装置,因而每隔一段距离就有管道配件露于地面.采用旋转补偿,可以根据地形,如图1所示.主管道埋于地下,而管道的热伸长,通过立管伸出地面,用旋转补偿器将2根立管通过旋转角度,补偿热位移量.根据旋转补偿的转背长度,可以得出常用管道的每组补偿器最大补偿量.在供热管道上一般在200～500m安装一组即可,因为埋地管道一般在市区内沿道路、绿化带敷设,根据自然地形布置,我公司的经验是每隔300～400m出地面合理布置一组旋补,然后将之用生态框架美化,城建方面认可无异议.波纹管补偿器因材料和加工的限制,一般伸缩次数在1000次左右.遇到蒸汽参数(温度和压力)变化大时,管道间断性用汽,根据我公司实际情况,一般到10年左右就会出现一些故障.而旋转补偿器是自密封材料,密封性较好,长期运行不需维护.根据补偿器制作材料及难易程度,厂方提供单位每套价格参数见表1.按DN300管道计算:每公里DN300的波纹管补偿器+固定支架+管道配件大约需要320万元.DN300的旋转补偿器+固定支架+管道配件大约需要300万元.直埋管内波纹管补偿器,由于深埋在地下,一旦出现泄漏非常难查,需要挖开路面分段检查.需要动用大量人力机械,维护时间也非常长,消除缺陷难以实施.而且泄漏后,由于外套管内流入蒸汽,对管道的保温和外套管外防腐都会产生影响,因而运行成本和管道耐久性都会减少.旋转补偿式直埋敷设方式,首先直埋管内没有补偿器,芯管对外套的推力也非常小,因而外套管内发生泄漏的情况很小,而补偿器安装在地面之上,即使出现泄漏也很容易发现,很容易处理消除.处理后,对直埋管不会产生任何不良影响. 供热直埋管道采用旋转补偿方式,具有管道推力小、补偿距长、地下无补偿器隐患、可以浅埋、投资成本小、安装方便、维修简单、运行可靠等优点.根据我公司应用情况,是城市内敷设直埋蒸汽管道的首选方案,波纹补偿方式在直埋管中,可以作为补充,用于市内无法安装旋补的地域.【相关文献】[1]王旭光.大型工业供热蒸汽管网运行状态分析及操作优化[D].浙江大学,2015.[2]王飞.直埋供热管道工程设计[M].中国建筑工业出版社,2014.[3] 城镇供热管网结构设计规范.CJJ 105-2005.。