铰链波纹管补偿器在架空供热管道的应用
浅谈波纹补偿器在热力管中的应用
浅谈波纹补偿器在热力管中的应用1 引言2008年3月底，刚大修完（3月中旬完工）的某厂高炉，热风主管由于受热膨胀，固定支架强度不够，使波纹补偿器伸长，热风主管串位150mm左右，致使波纹补偿器失交而关闭相应热风炉抢修，为了以最快速度恢复生产，在波纹补偿器外包复一层铁皮，取代波纹补偿器。
作为管路系统中补偿管道位移的挠性元件——波纹补偿器，自20世纪80年代起，逐渐在国内冶金行业得到广泛的应用。
特别是在高温压力管道系统中，如高炉热风炉的热风送风管道、高炉荒煤气管道、发电厂热风管道，成为管路组成不可缺少的元件。
波纹补偿器的使用，解决了复杂受力条件下管道接口被拉裂、管道法兰螺栓受剪、法兰错位、管道内衬开裂、倒塌而导致管道发红、变形，造成系统漏风而危及生产安全的问题。
在实际运用中，波纹补偿器受损漏气，甚至被撕裂的情况，很难采取补救措施，尤其是对带有耐火材料砌筑体的高温压力管道来说，施工难度很大，需要付出较多的人、材、物的投入和较长时间的生产损失。
因此，如何在热力管道系统中应用好波纹补偿器是一个值得想象的课题。
2 波纹补偿器特点2.1 波纹补偿器的分类波纹管补偿器根据位移形式可基本分为轴向、横向、角向三类，每一类都有各自的优点和缺点，所以必须根据不同的使用条件，恰当地选用才能使波纹补偿器正常工作，做到波纹补偿器设计选型经济、合理。
波纹补偿器大体上可分为以下几类。
轴向补偿直管段上的膨胀节对沿膨胀节及管段的轴向方向拉伸与压缩进行补偿。
膨胀节给出的额定补偿量包括拉伸、压缩位移的总和。
在工作时主要是利用其波纹部分的轴向变形来吸收管道的轴向位移。
横向补偿是在“L”、“Z”、“Ⅱ”型管道中的补偿形式。
通过成对的波纹管弯曲变形实现直线补偿。
角向补偿管路补偿需要膨胀节作弯曲变形，它们往往是两个或三个角向式膨胀节组合使用，实现直线补偿。
铰链型补偿器在结构上由波纹管、活动铰链、销轴组成。
该补偿器可在同一平面内作角向偏转，因此可吸收管道在同一平面内的角位移。
波纹管补偿器在供热管道中的应用
波纹管补偿器在供热管道中的应用供热管道做为影响供暖的重要系统，管系工程较为复杂，根据热媒的种类分为高压、中压、低压蒸汽热网。
供热管系需要设置阀门、补偿器及其他设备。
供热管道输送热媒介质随着温度的升高，管系会产生热伸长。
如果热伸长不能够释放，会使管系承受较大的压力。
受到压力的管道会破裂损坏。
为了避免管道出现由于温度变化而引起的应力破坏、使管道在热状态下能够稳定运行。
供热管系常用补偿器形式自然补偿器、波纹管补偿器、球形补偿器、套筒补偿器、方形补偿器、旋转补偿器常用补偿器补偿原理及特点自然补偿器：利用管道自身弯曲管段的弹性来进行补偿。
做为简单经济的补偿方式，应用于补偿量较小，且管道变形时产生横向位移。
波纹管补偿器：利用波纹管的可伸缩性来进行补偿。
补偿量大、规格型号多，安装于检修较为便捷。
广泛应用于多种工况环境。
球形补偿器：利用球体的角位移来补偿位移。
补偿能力大、空间小、局部阻力小，安装方便，适合在长距离架空管道上安装，但是热媒易泄漏。
套筒补偿器：利用套筒的可伸缩性来进行补偿。
补偿能力大，占地面积小、流体阻力小，单热媒易泄漏，维护工作量较大，产生的推力较大。
方形补偿器：利用4个90°弯头的弹性来达到补偿的目的。
制作简单、安装方便、但是占用空间大、局部阻力较大。
旋转补偿器：利用成双旋转筒和“L”形力臂形成力偶，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，类似杠杆转动一样，支点分别在两侧的旋转补偿器上，来吸收两边管道和设备尺寸变化。
了解补偿器的多种规格工作原理及特点后，对于不同的管段在进行选型时，需要结合工作压力、温度、补偿量、介质性质、介质振动性、介质流速等综合进行选用。
用CAESARⅡ分析补偿器在热力管道设计中的应用
广 东 化 工 2021年 第10期· 190 · 第48卷 总第444期用CAESAR Ⅱ分析补偿器在热力管道设计中的应用黎颖慧(上海环境卫生工程设计院有限公司，上海 200232)Application of Caesar Ⅱ Analysis Compensator in the Design of Thermal PipelineLi Yinghui(Shanghai Environmental Sanitation Engineering Design Institute Co., Ltd., Shanghai 200232, China)Abstract: Introduced the structure type ，advantages and disadvantages of π-type compensator, corrugated compensator; discussed the modeling method of π-type compensator, large tie rod transverse corrugated compensator, and corrugated compensator with blind plate force in Caesar II software; In addition, Caesar II software is used to simulate the application of three compensators in the design of thermal pipelines in a certain project, and the advantages and disadvantages of different compensators in this project application are analyzed; finally, the compensator forms suitable for different pipelines is obtained, and points for attention in installation for pipeline compensator form is get.Keywords: Caesar II software ；π-type compensator ；large tie rod transverse corrugated compensator, corrugated compensator with blind plate force ；pipeline stress analysis工厂中热力管道众多，纵横交错构成管网，管网内的介质为高温蒸汽或热水，工作工况下会产生种类繁多的位移，这些位移可大概分为横向、轴向和角位移，为了保护设备和管道，如何正确设置能补偿这些位移的各类补偿器至关重要。
铰链型补偿器组在势力管网设计中的应用
总计营长 Ｌ ｍ） 计算总管长 Ｌ＝Ｌ ＋ｋ （ ’ Ｅ『 （Ｉ 唧）
￡ｄ ，
２∞ ５ ０２ ．０
５Ｃ Ｅ一０ ．Ｏ ４ ３２ Ｅ＋０ ．１ ５ Ｏ ０６ １
等 值粗 糙度
相对粗糙度 雷诺 数 摩擦阻力系数
求摩擦阻力 系数
Ｒ ：Ｗ × ／ ｅ ｄｔ ，
９０ （ 弯头局部阻力系数 ３
法， 文章结合工 程实际情况 采用 的铰链 型波纹补偿 器 ， 仅是一种方案 ， 仅供参考 。
［ 关键词 】 热 网管道
前 言
应 力分 析
波纹 补偿器
沧州 电厂外 网蒸 汽管线 属 于 中压 蒸 汽管线 ， 压
计计算时还必须有 一些其它方面的考虑 。在进， 厅 了管道强 度 计 算 后 ， 须 进 行 全 面 的管 道 应 力分 必 析。一般隋况下 ， 管线的应力根据其性 质可以夫致 分为一次应力 、 二次应力和峰值应力 。 通常情况下 ， 首先应该考虑管线的 自然补偿能 力 。由于本次 管道 设 计大部 分 为长直管 道 ， 采用 可
≤２５ ａ承 受 温度 Ｔ ３０ ， 易 泄 漏 ， ．ＭＰ ， ≤ ｏ 且 维修 量
１
１８ ４ ２５ ． １ ０ ０ ２
｜ ｈ
太小头个数 组合式 营段阻 力系数
２ ２５ １
２３ ６ ． ．４ ４ ０ ７３ ．４
３６７ ．５
ｒ Ｉ Ｂ
总阻力系数 压降
出 口压 力
组合式管段个数
＝ Ｉ ，） ×Ｌ＋∑Ｅｎ ・ △ Ｐ＝ｉ１ ×ｗ ／ ２ ） ０ ００ ０ ．× （ ｖ × ００ １ ｘ
需要 １０／０＝４ ． ４ ９０４ ７ ５ ８个。４ ８个 门形 弯 共 需 要
平面铰链型补偿器在热力管道中的应用
需 在穿墙 处 、 洞 已知某蒸 汽管段两端 为次 同定支架 。管道长 ３ ６ ｍ，管径为 装 ， Ｄ Ｎ １ ２ ５ 考虑该管 段热补 底 设 预 埋 钢 支 座 ， 全 部 穿 墙 预 留 洞 内 偿 问题 。
供热管道随着输送 热媒 温度的升高 ， 将 出现热伸长现象 。如 果热伸长不 能得 到补 偿 ， 热力管道将 承受 巨大 的应 力 ， 甚 至使管
越 Ａ ｂ眦 ２
图 ２ 铰链型三铰点方型补偿单元安装详图
道破裂 。为 了使管道不会 由于温度变化 丽引起的应力破坏 ， 在管 南冈叶 １ 可以看 ， 管道 的外伸臂长 Ａ、 管道单侧的热伸长量的 道 自然补偿仍无法吸收热膨胀的场所 ， 常采用方形 、 套筒 、 波纹或 半 值 △ ， ２ 、 Ｊ 一 ２的 角 位 移 最 ０ ２存 在 函 数 关 系 ，即 ｔ ａ ｎ ＝ ＝ 球形补偿器来吸收管道的轴向热位移 ， 以减 弱或 消除 因热 膨胀而 △ ／ ２ ｎ 产生的应力。其中波纹补偿器以其结构 紧凑 、 补偿量大 、 流动阻力 ＿ ０ ２ ： ２ ０ １ 南此可见， 若 Ａ取为定值 ， 则０ ２根据热补偿量
平面铰链型 补偿器在 热力管道 中的应 用
章杰 范 亚 伟 （ 中国联合工程公司 浙 汀杭 州
３ １ ０ ０ ２ ２ ）
管段 两 端 为 次 同定 支架 ，故 补 偿 器 布 嚣 在 管 段 中 问 ，
ＡＬ Ｉ ＝ Ａ１ ２＝ △Ｉ Ｊ ２ ＝ ６ ５ ｍ ｍ。补 偿 器 安 装 详 阉及 角 偏 移 如 图 ２所 示 。
平面铰链型补偿器是角向补偿器 中的一种 ， 结构上 由波纹管 、 ｔ ａ ｎ ＝ ～ ＝ ０ ． ０ ３ ３ ５ ． 所以 ＝ ２ 。， 即０ ２ ＝ ８ 。， ０ １ ＝ ＝ ４ 。， 对 斗 ‘ ． Ｚ 活动铰链 、 销轴组成 ， 该补偿 器可在同一平面内作角向偏 转 ， 可 吸 于铰链型补偿器 ， 一般都能满足 卜１ ， 卜２的角位移量 的补偿要求 。 收管道在 同一平面内的角位移 。铰链型补偿器通常以两个 或ｊ个 若管道与墙 距离较小 ，不能满足 国标 集 ０ １ Ｒ ４ １ ５中管道外 起配套使用 ， 以角偏转的方式补偿弯曲管段 的位移。铰链型三铰 伸臂长 Ａ值 的要求 ， 则首 先可 以考虑采用管道穿墙 安装 ， 外伸臂 点方型补偿单元 ， 适用 于补偿量大， 补偿距离长的热力 管道 。本 文 伸 出墙外 ，如 图 ３ 就某蒸汽管道 的热补偿问题对铰链 型补偿器进行选 型和分析 。 所示 。 １平 面 铰 链 型 补 偿 器 的 选 型 管 道 穿 墙 安
铰链波纹管补偿器在架空供热管道的应用
器 的介 质 内压 推 力 （ 板 力 ） 盲 由补 偿 器 自身 构 件 承
受， 不作 用在 管道 支 座上 ， 支座 受 力较 小 ， 节省 了工
程造价 。
架空 敷设 的管道 中 ， 任何 复杂 的管线 ， 都可 以通过 固
定支 座分 割 成 若 干 简 单 形 状 的管 段 。这 里 主要
ｈ ａ ｓｐ ｌ ｐｐｌ ｅｕｉｇｈｎｅ ｅ ｏ ｓｔ ｅｅｐ ｎｉ ｏ ｔ ｉ ｐ ｒ ｒ ｅ ｉ ｎｅ ｇ ｅｒ ｇｅａ ｅｔ ｕ ｐ ｉｅ ｎ ｓ ｉｇｄｂ ｌｗ ｙ ｘ ａ ｓ ｎｊｉ ｓ ｓ ｅｆ ｍ ｄｗｔ ａ ｎ ｉ ｅ ｎ ｘｍ・ － ｙ ｉ ｎ ｌ ｐ ｏ ｎ ｏ ｈ ｎ ｉ
承受 介质 内压推力 ， 大降低 了 固定 支座 的受力 ， 极 节
省 了工程造 价 ， 降低 了设 计 、 工 的难 度 。万 向型 铰 施
链波 纹管补偿 器不 但具 有平 面铰链 波纹管 补偿器 的
优越性 ， 而且 更 适用 于 三 维 空 间管 系 。本文 对 铰链 波纹 管补偿 器在 架空供 热管道 中的应用进 行探讨 。
关键 词 ： 波纹 管补偿 器 ； 盲板 力 ； 角位 移 ； 供 热管道 中图分 类 号 ：Ｔ ９ ５ Ｕ ９ 文献 标识码 ：Ａ 文章 编号 ：１０ ４ １ （０ ０ ０ — Ａ ２— ４ ０ ０— ４ ６ ２ １ ） １ ０ １ ０
Ａｐ ｌ ａ ｉｎ ｏ ｎ ｅ ｌ ｗｓＴｙ ｅ Ｅｘ ａ ｓｏ ｏ ｎ ｓ ｐ ｉ ｔｏ ｆＨｉ ｇ ｄ Ｂｅｌ ｐ ｐ ｎ ｉｎ Ｊ ｉ ｔ ｃ ｏ
第３ ０卷
第 １期
煤 气 与 热 力
ＧＡＳ ＆ ＨＥＡＴ
Ｖ０． Ｏ Ｎｏ １ １３ ．
架空供热管道设计要点
架空供热管道设计要点张羡洲;高百争【摘要】对架空供热管道的设计要点进行探讨,包括:管道净高、保温材料选择、保护层设计、补偿器选择、旋转补偿器旋转臂最小长度及最佳安装角、活动支架允许间距、滑板长度设计.【期刊名称】《煤气与热力》【年(卷),期】2014(034)002【总页数】4页(P12-15)【关键词】架空敷设;供热管道;设计要点【作者】张羡洲;高百争【作者单位】中国平煤神马集团阳光物业有限公司,河南平顶山467000;中国平煤神马集团阳光物业有限公司,河南平顶山467000【正文语种】中文【中图分类】TU995与直埋供热管道相比，架空供热管道的应力验算比较简单，在保温计算与水力计算方面也没有太大差别，但目前在架空供热管道的设计上存在诸多问题。
本文对架空供热管道的设计要点进行探讨。
1 净高1.1 不影响交通地区CJJ/T 55—2011《供热术语标准》分别对低支架、中支架、高支架供热管道保温结构底面距地面净高(以下简称净高)进行了说明，低支架为小于2 m，中支架为大于等于2 m、小于4 m，高支架为4 m及以上。
我国现行的CJJ 34—2010《城镇供热管网设计规范》第8.2.12条指出:在不影响交通的地区，应采用低支架，管道保温结构下表面距地面的净距不应小于0.3 m。
至于为何尽可能采用低支架，在条文解释中未作出说明。
我们的理解是:低支架的建设成本低，施工、维修方便，便于运行管理。
基于这样的理解，加之CJJ 34—2010也未作过多限定，因此我国多采用低支架的安装方式。
事实上，在实际运行管理中，低支架供热管道存在的问题远比中高支架多，主要表现在以下几个方面。
① 安全问题。
供热管道属于较高温度管道，架空供热管道避免不了有阀门法兰、排水阀、疏水装置、补偿器等高温面的裸露，这些高温裸露面易造成人员烫伤。
因此，低支架供热管道存在安全隐患。
② 容易损坏。
由于低支架供热管道在人易触及的高度上，因此保护层及保温层容易被人为损坏。
浅谈波纹补偿器在供热管网中应用
浅谈波纹补偿器在供热管网中应用摘要：供热管网是重要的基础设施，没有覆盖面广泛的供热管网，冬季居民的生活质量就会难以保障。
事实上，我们在使用供热管网的时候，要进行严格的机械化处理，加强对于波纹补偿器的应用。
冬季供暖离不开供热管网。
波纹补偿器为供热管网的布置带来了极大的便利，使生产力发生了翻天覆地的变化。
波纹补偿器能极大地方便供热管网架设工作。
接下来，我们将会对波纹补偿器在供热管网中的运用进行深入的探讨，以期能够为相关的人员提供一些参考。
关键词：波纹补偿器；供热管网；供热管网应用前言：我们在架设供热管网的时候，会根据使用场景的不同，选用的不同的供热管网进行处理。
这种工作的工作量很大，而且很复杂，如果只靠人力去做，不仅要花费很多的时间和精力，而且还会出现一些差错，从而影响到供热管网的使用。
现在看来，波纹补偿器在供热管网架设中的应用前景非常广阔，如果能够将其运用到供热管网中，将会产生巨大的经济效益和社会效益，从而促进整个行业的快速发展。
1供热管网中波纹补偿器应用现状1.1供热管网波纹补偿器应用模式不够完善现阶段，供热管网波纹补偿器应用模式仍然不够完善，存在一定的不兼容现象。
早期采用的波纹补偿器更容易产生不兼容的现象，原因在于那时的供热管网设计技术还没有今天的水准。
在设计技术上，如果出现了问题，很有可能会导致供热管网无法使用。
另一方面，在运用新技术实现自动化供热管网架设的同时，也要重视早期的机械设计。
现在，在使用波纹补偿器的过程中，有些团队会选择一些简单的技术，以节省成本。
这种技术的工业化程度通常不高，使用这种技术生产出来的供热管网的品质自然也就一般。
另外，根据不同的生产场景，供热管网所需要的波纹补偿器结构也是不一样的。
我们在运用技术时，不能简单地照搬过去的经验。
正确的方法应该是根据实际情况灵活地选择合适的技术，确保技术的正确使用。
其实，由于国内对波纹补偿器的使用缺乏统一的标准，造成了机械生产工艺的复杂性和生产效率的低下。
中国土木工程学会城市燃气分会第九届编辑委员会第二次会议在青岛召开
程 师李颜 强介 绍 了 ２ ０ ０ ９年 １ ０月 ５ 日－ ９ 日在 阿根廷 的布 宜诺 斯 艾利 斯举 行 的 ２ － ４届世 界 燃 气 大会 概 况 ， 并
作报 告（ ００年 天然 气 的发展 》 （ ３ ２ 。李 总指 出 ， 目前 我 国燃 气界 懂 专业 、 外语 熟练 的技 术人 才缺 乏 ， 碍 了我 国 妨 燃 气界与 国外 的交流 ， 望有 关高校 、 研机 构 、 型燃 气 企业 加 强这 方 面人 才 的培 养 。２ １ 希 科 大 ０２年 ， 由国 际燃
网 中 应 用 的 研 究 ［］ Ｊ ．浙 江化 工 ，０ ６ （ ） ２ ２ ． ２ ０ ，１ ：５— ７
铰链 波纹管 补偿 器 的优 势在 于 固定支 座不 承受 管 内介质压 力产 生 的 内推 力 （ 板 力 ） 仅 承受 波 纹 盲 ，
管 变形过程 中由波纹 管 刚度 产 生 的 弹性 反 力 ， 装 安
气联 盟 （Ｇ 主 办的 ２ Ｉ Ｕ） ５届世 界 燃 气大会将 在 马来 西亚 的吉隆坡 举行 ， 包括 技 术 交流会 和展 览会 。希 望各 位 理 事和 委 员积极 准备论 文 ， 以展 示 中 国燃 气事业 的风 采。 编 辑委 员会 副主任委 员、 气与热 力杂 志社姜 东琪 主编 汇报 了杂 志社 工作 。在 编辑 出版 工作 中 ， 煤 不但要
重视 纸 质期刊 读者 的 需求 ， 而且要 考虑 网络读 者查询 论 文的 需要 。继 续抓 紧技 术 内容 这个 关键 ， 持期 － 的 保 ７ １ 】 活 力， 到 常办常 新 。 做
会上， 编委 们进 行 了热烈 的 办－ 研讨座 谈 。《 气 与热 力》 志 虽然是 中 国科技 核 心 期刊 和 中 国核 心期 ？ ｌ 】 煤 杂 刊 ， 不是 中文核 心期刊 ， 响 了来 自高等 院校 和研 究 院 所 的稿 件数 量和 质 量。 《 气与 热力 》 但 影 煤 杂志要 努 力 提 高论 文质量 ， 强论 文的普遍 适 用性 ， 展论 文应 用领 域 ， 力 争取 成 为 中文核 心期 刊 。要 加 强 关注 国 际 加 扩 努 燃 气发展 ， 发挥 窗 口作 用 。会议 认 为 ， 煤 气与 热 力》 志要 继 续 坚持技 术性 办刊 方 向 ， 《 杂 既要 反 映我 国燃 气、
波纹补偿器与支架在热水供热系统中的合理布置
［ 关键词］供 热管道 ；热伸 长量； 固定支架；波纹补偿 器；设计
热 水 供 热 系 统 中 ， 因 管道 的 热胀 冷 缩 会 产 生 热 位 移 现 象 。在 管 网 设 计 中 ，为 保 证 管 道 在 热 状 态 下 稳 定 和 安 全 运 行 ，减 少 管 道 热 胀 冷 缩 时 产 生 的 应 力 ，管 道 上 每 隔 一 定 距 离 应 设 置 固 定 支 架 及 热 力 补偿 装 置 。现行 规 范 中 并 未 对 设 计 时 依 据 的 伸 缩 量 、 管 径 等 条件 进 行 明 确 规 定 ， 设 计 人 员 在
图 １ 直管段热位移示意图
计 手册 计 算 。 各 支 架 之 间 的 距 离 可 按 以下 原 则 确 定。
作者 简介 ：刘佳明 （９４ １８一），男， 甘肃平凉人， ０６ ２ ０年毕业
于 青岛理 工大学建 筑环境 与设备 工程专业 ，学士 ，工程 师。现从
事 油 田供 热 工程 设 计 工 作 。
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Ｉ 管线热膨胀后 ｌ Ｉ ————— 一
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２ 工程案例
２１概 述 ． 长 庆油 田某站场 ９／０ ５ ℃热水 供热系 统 ，运行 压 ７ 力０４Ｏ５ ＭＰ ，管线采 用架空敷 设 。投运 半年后 发 ．－ ． ５ ａ 现 有 多处直 管段扭 曲变 形 ，且保温 层 破裂 ，部分 支 架 倾斜 ，无 法承 受管 线压力 。局 部管 线甚 至 出现 漏 水 现象 ，供 热效 果较 差 ，一些 并排布 置 的管线 已紧 靠 在一起 ，导致 管线 强度 降低 ，易造 成安 全 隐患 。 经 过 专 家 现 场 考 察 ，发 现 所 装 波 纹 补 偿 器 未 动 作 （ 热膨 胀 ） ，显 然未 起到补 偿 作用 。当管 线受 热膨 胀 时 ，热 力 补偿 器 应如 图３ 示动 作 ，Ｌ１ 波纹 补 所 为 偿 器未 动作 前长度 ，Ｌ 为波 纹补偿 器动 作后长 度 ， ２ 伸 缩 量 为 △Ｌ 。若 管线 热 胀冷 缩 受 阻 ，则热 力 补偿 器 不动作 ，也就起 不到补 偿作用 。
波纹管补偿器在集中供热中的应用问题
波 纹 管 补 偿 器 在 集 中 供 热 中 的 应 用 问 题
贾 晋 庆
摘 要： 就波纹管朴偿器在太厚市 集中供热工程 中发 生破裂事 故的原 因进行 了全 面的挣析， 对太原市 集 中供 热主干数 所用补偿器 的使 用与防护进 行 了探讨。提 出了供热管道 补偿器 的设计 、 改进厦 防护的措施和 建议 ， 出在对眷偿器进 行 指
１ １ ｎ型 Ｄ ９ Ｏ补 偿 器分析 情 况 ． Ｎ０
Ｉ外观检查 ： ） ｎ型补偿 器为单层 不锈钢板挤 压成型 结构 。宏 观检查发现外 表面腐 蚀 比较 严 重 ， 除有不 少明显 的点蚀 坑外 ， 在
渡峰上还有可见 的表 面裂 纹 ； 内表 面有一层 棕色 附着物 ． 用细砂
纸擦 掉后 检查 ， 没有明显的腐蚀痕迹。 ２ 腐蚀产物成分 分析 ： ） 用离 子 光谱仪对 表 面锈蚀产 物 （ 点蚀
投＾运行 以来 ， 过两 年 的冬季 运行 未发 现任 何 问题 ，９ ６年 ３ 经 １９ 月１ ８日和 ４月 ６日供热临 近结束 时 ， Ｎ ０￣型 及 Ｄ Ｉ Ｏ Ｄ ｇ０ Ｎ ２ Ｕ型补 Ｏ
供热管网波纹补偿器的合理布置
供热管网波纹补偿器的合理布置摘要：波纹伸缩器在我国不同领域广泛应用，供热管道直埋由于其技术的先进性和施工成本低等优点而被广泛采用，直埋管道的补偿方法及其补偿器也随之被开发。
用于直埋管道补偿的波纹膨胀节，以其易安装、体积小、占地面积小、补偿量大等特点而较之传统的”Ⅱ”型补偿器等显示出明显的优势，所以波纹补偿器作为关键组件在热力管网中的应用也越来越广泛，但如果波纹补偿器布置过多或应用布置不当，不仅会使整个工程的造价太大增加。
而且还会引起整个管系的破坏，甚至酿成恶性事故。
本文正是从波纹补偿器在热力管网中的设计布霉存在的一些问题进行探讨与分析，结合相关的国家规程规范，提出解决这些问题的方案。
关键词；补倦器应用问题台理布置节约造价1 概述随着国民经济的迅速发展，以及内蒙古自治区通辽市房地产业的迅速突增，供热管网敷设范围也随之扩大，供热管网一般是在常温下敷设的。
为了扩大供热面积，提高管网运行效率，现在管网一般都采用间接供热。
由于间接供热输送的热介质的一级网温度在110-120℃之间变化，一级网回水温度在50-60℃之间变化，且通辽市施工大部分都在10月之后进行，使管路产生热胀冷缩，由此在管路内部产生较大的热应力，并有可能导致管路破裂。
因此，在管路设计时必须考虑热膨胀，进行合理地补偿，不仅要保证管网运行的安全，而且还要降低工程造价。
2 波纹补偿器的特点2.1 波纹补偿器优点：我们大家都知道，城市供热管网不同于小区供热或厂内热网，它的影响面大，要求热网运行可靠。
由于城市热网的走向和敷设方式受城市规划和地理位置的限制，因此要求波纹补偿器以其结构紧凑、补偿量大、流动阻力小、零泄漏、不用维修等诸多优点从80年末期开始使用，90年代得以大力推广，在热网中的应用越来越广泛。
2.2 波纹补偿器缺点：耗费钢材，占地面积大，而且例如轴向型波纹补偿器对固定支架产生压力推力，造成固定支架推力大；另外波纹补偿器管壁较薄不能承受扭力、振动，安全性差；安装波纹补偿器后使设备投资高、设计要求严、施工安装精度高、往往达不到预期寿命等一系列缺点。
波纹管补偿器的应用及有关技术说明.doc
波纹管补偿器的应用及有关说明一．概述波纹管习惯上也叫波纹管补偿器、膨胀节,伸缩节，是用以利用波纹管的弹性元件的有效伸缩变形来吸收管线、导管或容器由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化的一种补偿装置，属于一种补偿元件。
可对轴向，横向，和角向位移的的吸收，用于在管道、设备及系统的加热位移、机械位移吸收振动、降低噪音等. 二．适用范围2.1各种行业的冷热管道2.2.需要限制接管载荷敏感设备的进出口管道2.3.需要吸收隔离高频机械振动的管道2.4.考虑吸收地震或地基沉陷的管道三.主要技术参数压力、温度、补偿量、刚度、使用寿命、工作介质、连接形式四．膨胀节(波纹管)分类与应用对象波纹膨胀节(波纹管)按位移形式分类，基本可分为轴向型、横向型、角向型及压力平衡型波纹膨胀节(波纹管)。
按是否能吸收管道内介质压力所产生的压力推力（盲板力）分类，可分为无约束型波纹膨胀节(波纹管)和有约束型波纹膨胀节(波纹管)。
按波纹管的波形结构参数分类，可分为U形、Ω形、S形、V形波纹膨胀节(波纹管)（当前国内外的膨胀节(波纹管)产品以采用U状波形结构者居多）。
每一类都有各自的优点和缺点，所以必须根据不同的使用条件，恰当地选用才能使波纹膨胀节(波纹管)正常工作，做到波纹膨胀节(波纹管)设计选型的经济合理。
下面，即对产品的部分分类及相关应用加以介绍：1.单式轴向型波纹膨胀节(波纹管)由一个波纹管及结构件组成，主要用于吸收轴向位移而不能承受介质压力推力的膨胀节(波纹管)。
因为结构简单，制造成本低，所以这是所有膨胀节(波纹管)中价格最为便宜的一种，对于管道口径小，固定支座易于设置的管线，应优先采用这一种。
但它不能承受压力推力，所以在选用它时，一定要正确计算压力推力，并正确地设置固定支座。
对于大口径管线尽管压力低，但压力推力也大得惊人，所以一定要设置好固定支座和滑动支座。
2.外压单式轴向波纹膨胀节(波纹管)由承受外压的波纹管、外管和端环等构件组成，只用于吸收轴向位移而不能承受波纹管压力推力的膨胀节(波纹管)。
平面铰链波纹补偿器
平面铰链波纹补偿器(TJL)用途：补偿器，金属波纹管适用于角位移的补偿型号：本厂生产DN65-DN5000，压力级别0.1Mpa-2.5Mpa连接方式：1、法兰连接2、接管连接产品角向补偿量：±4度－±9度二、应用举例：某热管安装温度：20℃，通径500，工作压力0.6MPa(6kgf/cm2)，最低温度-10℃，碳钢管线膨胀系数a=13.2×10ˉ6/℃。
就如下管路安装形式设计计算：1、确定位移量：△X=a l△T=13.2×10ˉ6(80+80)×103×(120-(-10°))=275mm2、选用补偿器：补偿器Ⅰ选用：0.6JY500×6J，θ0=±8°(额定位移2×8°)LⅠ=1.1m,KθⅠ=197N·m补偿器Ⅱ、Ⅲ选用：0.6JY500×4，θ0=±5°LⅡ=LⅢ=0.9m，KθⅡ=KθⅢ=295N·m/度即LA（必须大于等于）≥997.69mm (1)一般Lp≥1.5DN×4+LⅠ+LⅡ+LⅢ (2)（Lp为补偿段安装长度）根据（1）式，取一定余量，将LA值向上圆整：LA=1200（在安装跨距要求允许条件下，LA适当大一点好）实际工作角位移3、考虑冷紧问题：为了改善管路受力状总况，设计安装时通常对补偿器进行冷紧。
冷紧量按以下公式计算：所以沿工作位移相反方向进行冷紧安装（冷紧量δ=74.04mm）4、计算支座承受载荷：下面分析固定支座G1、G2和导向支架D1、D2的受力情况。
a、膨胀节变形力矩。
b、G1点：D1点：Fy=Fz=0 Fx=Fy=Fz=0，Mx=My=0Fx=-V=-1899N Mz=MⅡ=973.5N·mMx=My=Mz=0G2：Fx=V=1899N D2：Fx=Fy=Fz=0，Mx=My=0Fy=Fz=0，Mx=My=Mz=0 Mz=-MⅡ=-973.5N·m受力图：1、确定位移：2、选用补偿器：补偿器Ⅰ选用：0.6JY500×2，θ0=±2.5LⅠ=0.8m，KθⅠ=590N·m/度补偿器Ⅱ、Ⅲ选用：0.6JY500×6，θ0=±8LⅡ=LⅢ=1.1•m，KθⅡ=197N·m/度一般B值根据补偿器Ⅲ的长度LⅡ和管路弯曲半径大小取值，比如取为1m，A值安装跨距要求允许下，按式（1）取大一点，如A=2m按（2）式向上调整C值（适当大一点好）：C=1600=1.6m即：根据LⅠ、LⅡ、LⅢ，A、B、C值即可确定补偿器的安装位置。
浅谈波纹补偿器在供热管网中应用
浅谈波纹补偿器在供热管网中应用摘要：对供热管网中波纹补偿器的选择、计算、布置、安装以及失效的问题进行了分析，阐述了波纹补偿器在应用中出现的问题和解决的方法，以确保供热管网的正常运行。
关键词：补偿器；应用；失效；供热管网前言：在供热管网中由于管道的热伸长通常要设置补偿器，以降低管道运行时产生的作用力，减少管道应力和作用于阀门及支架结构上的作用力，确保管网的稳定和安全运行。
随着供热管网规模及管径的逐步加大，新型补偿器种类也越来越多，有套筒式补偿器、波纹管补偿器、球形补偿器等。
波纹管补偿器具有配管简单、安装容易、流体阻力小、补偿量大、维修管理方便等优点，在集中供热系统中得到了广泛的应用。
1.波纹补偿器的选择波纹管补偿器的工作压力有0.6 MPa，1.0 MPa，1.6MPa，2.5MPa型，工作温度在450℃以下，尺寸规格有DN50 ～ DN2 400 等。
波纹管补偿器的使用范围如下: 1) 变形与位移量大而工作压力低的大直径管道。
2) 需要限制接管荷载的敏感设备入口管道。
3) 要求吸收或隔离高频机械振动的管道。
4) 考虑吸收地震或地基沉降的管道。
热力管道设计中，波纹补偿器选型必须考虑的问题如下: 1)管道的公称直径、补偿器的连接形式; 2) 管道系统的设计压力、设计温度; 3)工作介质对波纹补偿器材质的要求; 4) 波纹补偿器的补偿量及疲劳寿命; 5) 有无承受波纹管内压推力的约束构件; 6)吸收位移形式。
波纹管补偿器通过波纹管、附加的拉杆、铰链等附件与波纹管元件相互组合的方式的不同可分为轴向补偿器、角向补偿器、复式拉杆补偿器、铰链型补偿器等，用以满足热力管网的补偿。
采用角向与复式拉杆补偿器更接近自然补偿管系受力形式，可不用考虑内压推力，采用轴向补偿器因承受较大内压力，补偿量大。
选型时一定要选自导向性好，抗失稳能力强的补偿器。
合理的选择波纹补偿器不但有利于管网的正常运行，还可降低工程造价。
2.波纹补偿器补偿量的计算首先将热力管网分成若干形式相对的独立管段，如直管段、L形管段、I 形管段，根据对应管径的补偿器的不同补偿量合理的设置固定支架的位置，再进一步划分管段，根据管道的热膨胀系数及管段长度、工作温度计算出分管段间即两个固定支架间的工作位移量。
波纹管补偿器在电厂供热管网中的应用
况 。给 出 了波 纹 管 补 偿 器 对 固 定 支 架 的 推 力 计 算
方法 ， 并指 出 了在 电厂 供 热 管 网 中使 用 波 纹 管 补 偿
器 应 注意 的 问题 。
１ 波 纹 管 补偿 器 的应 用
１ １ 波 纹 管补 偿 器 的 选 型 ．
该 工 程 按 江 苏 远 东 波 纹 管 集 团公 司 的 产 品 样
ＬＵ Ｙ１ａ ｌｎ
（ ． ｈ ｎ ｉ ｌｃｒ ｏ ｒＥ ｐｏ ａｉ ｎ ｓ ｎ Ｉ ｓｉ ｔ ， ｉ ａ ０ ０ ０ ， ｈｎ ） １ Ｓ ａ ｘ Ｅ ｅｔｉ Ｐ ｗｅ ｘ ｌｒｔ ｎａ ｄＤｅｉ ｎ ｔ ｕｅ Ｔａ ｕ ｃ ｏ ｇ ｔ ｙｎ ３ ０ １ Ｃ ｉａ 摘 要 ： 以 阳 泉 第 二 发 电 厂 新 建 工 程 为 例 ， 绍 介
维普资讯
２０ ０ ２年 第 １ ７卷 第 ２期 （ 第５ 总 ９期 ）
文章 编号 ： １ ０ ０ ５—６ ４ （ ０ ２ ０ ５ ８ ２ ０ ） ２—０ ２ １ ３—０ ３
电
力 学
报
Ｒ
Ｖｏ ． ７ Ｎ ｏ ２ ２ ０ １１ ． ｏ ２
关 键 词 ： 波 纹 管补 偿 器 ； 补 偿 ； 热 管 网 热 供 中 图 分 类 号 ： ＴＵ８ ３ １ ３ ．
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：源自文献标 识码 ： Ｂ Ｔｈ ｓ ａ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔ ｏ ｅ ｉ ｆ ｒ ｔ ｎ ｉ ｐ ｐ ｒ ｒ ｓ ｎ ｓ ｓ ｍ ｎ ｏ ｍａ ｉ ｏ
Ｙａ ｇ ｕ ｗｅ ａ ｔＮｏ． Ｓａ ｘ ｍ ｐｅａ ｄ ｇｖ ｎ ｑ ａ Ｐｏ ｒＰｌｎ ｎ ２ ａ ｎ ｅ ａ ｌ ｉｅ ｎ ｓ
ｏ ｔｔ ｅ ｃ ｌｕ ａ ｉ ｎ ｍ ｅ ｈ ｄ ｏ ｈ ｕ ｔｆ ｒ ｅ ｏ ｌ ｗｓ ｕ ｈ ｃ ｌｔ ｔ ｏ ｎ ｔ ｒ ｓ ｏ ｃ ｆｂ ｌ ａ ｏ ｅ ｏ
波纹管补偿器在热网工程的应用
无地 表水地 区使用 自然 无 问题 ， 地 表 水位 高 的地 在
区补偿 器 防水就特 别关键 。在 很多情 况下采 用无 补 偿冷 安装技 术 ， 不使 用 波 纹 管补 偿 器 的工 程 越来 而
越多 。实 际工程 中， 于应力较 集 中的位置 ， 了消 对 为
波 纹管 补偿器 是一种 挠性 、 薄壁 、 有横 向波纹 的
具有伸 缩功 能的器 件 ， 由金 属波纹 管与构 件组成 。 它 波纹管 补偿 器利用 自身 的 弹性 变 形 功能 ， 补偿 管 道
・
Ａ ４ ・ ０
祁连 中， ： 等 波纹 管补偿 器在热 网工程的应 用
第３ ０卷
第９期
除管道应 力 ， 护管 网的 安全运行 ， 保 不得不 采用 补偿
中 图分 类号 ：Ｔ ９ ５ Ｕ ９ 文献标 识码 ：Ｂ 文章 编号 ：１０ ４ １ （０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０— ４ ６ ２ １ ） ９— Ａ ４— ４
ห้องสมุดไป่ตู้
Ａｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｌ ｗｓＴｙ ｅ Ｅｘ ａ ｓｏ ｏ ｎ ｎ Ｈｅ ｔｓ ｐ ｌ ｐ ｉ ｔ ｆＢｅｌ ｐ ｐ ｎ ｉ ｎ Ｊ ｉ ｔｉ ａ ・ｕ ｐ ｙ ｃ ｏ ｏ
煤 气热力研 究设计 院，辽 宁 沈 阳 １０ ２ ） １０ ６
摘 要 ： 介 绍 了波纹 管补偿 器的特 点 ， 分析 了选型 、 用 中 出现 的 问题 及 可 能产 生 的不 良后 应
果 。提 出波纹 管补偿 器在 热 网中设 计布 置方 法及 改进 意见 。
关键词 ： 波纹 管补偿 器 ； 热补偿 ； 供 热热 网
Ｎ ｔ ｒ ｒ ｊｃ ｅｗｏ ｋ Ｐ ｏｅ ｔ
Ｑ ｉ — ｏ ｇ ＪＡ Ｇ Ｌｎｑｎ １ ａ ｚ ｎ ， Ｉ Ｎ ｉ—ｉｇ Ｌｎ ｈ
双铰链型蒸汽管道补偿器失效原因分析及改进
冶金动力∞12年第2期52Ⅶ阢址L U R G I C A L P ow E R总第150期双铰链型蒸汽管道补偿器失效原因分析及改进沈列涛(马钢利民公司，安徽马鞍山243∞0)【摘要】介绍了蒸汽管道补偿器的几种类型以及波纹式补偿器的几种结构形式，以及造成铰链型补偿器失效的两种原因，一种是补偿器由于结构问题造成的受力稳定性的破坏；另一类是补偿器材质的选择，并从这两方面进行了改进。
【关键词】补偿器；热应力；稳定；腐蚀【中图分类号】n＆84【文献标识码】B【文章编号】100“6764(2012)02—0052—03A nal ys i s of Fai l ur e C a吣e of D ual H i nge T ype St ea mPi pe C om pens at or and I l I l pr oV em ent M eas盯酷SH E N Li e—t ao仁拥觑co．，№^帆胁n&S把eZ C杌，厶厶^缸删^翻～A，lJl越2钳D D D；饿删【A bst瑚眦】sever al t)rpe s of st ea m pi pe c om pe璐at or and seve r al曲r L l ct ur e f0皿幛of be l—l ow s t ype c伽pens砒or a∞pr e∞nt ed．T he t w o ca u∞s r es ul t i ng i n f越l ur e0f hi nge聊pe com—pe nsat or a聆：dam age of s t re s s st abi l i哆c肌∞d byst ruc嘶of com pensat or；舳d∞l ect i on ofcom pens at or m a t er i al．T he i m pr ovem ent m e鸥ur e s ar e i m pl e m ent ed．【K ey w om s】com pensat or；t l Iem l al s t re8s；8t abi l i t y；cor ros i on1概述在蒸汽供热管道补偿设计中最为经济的应该是自然补偿，自然补偿是利用弯曲管段中管子的挠曲来补偿热位移，显然自然补偿的能力是有限的。
波纹补偿器在城镇供热管网设计中的选型及计算分析
技术66中国建筑金属结构1.概述波纹补偿器是由金属波纹管、短管和其他构件组成的具有补偿能力的补偿设备。
工作时，它利用波纹变形能够补偿管道的热变形、机械变形和吸收机械振动。
波纹补偿器具有结构紧凑、占地少、补偿能力大、安装方便、无结构性渗漏、不需维护保养等优点，同时不受工作介质、参数、工作环境和地形条件等限制，近年来在电力、石化、冶金、供热、水泥等行业被广泛应用。
2.波纹补偿器的分类波纹补偿器按波纹的形状分为“U”形、“Ω”、形“S”形、“V”形。
按波纹管材质分为不锈钢、碳钢和复合材料，供热管道中常采用不锈钢[1]。
按补偿形式分为轴向型、横向型、角向型以及三者组合的位移形式。
轴向补偿器可吸收轴向位移，主要有普通轴向型、复式轴向型、内、外压型、轴向无约束型、压力平衡型、直埋外压型；横向型补偿器可吸收横向（径向）位移，主要有大拉杆横向型、铰链横向型和万向铰链型；角向型可吸收角向位移，主要有单向角向型和万向角向型。
按补偿位移方向的数量分为单侧补偿和双侧补偿，在热水直埋管道中常采用双侧波纹补偿器，吸收两个方向的膨胀位移。
按内压力是否抵消分为压力平衡型和不平衡型波纹补偿器。
按补偿器的横截面形状可分为圆形和方形（矩波纹补偿器在城镇供热管网设计中的选型及计算分析王婷婷 苏红乡【摘要】本文介绍了波纹补偿器的工作原理、特点及类型，重点分析了不同类型波纹补偿器在不同工艺管道布置条件下选型和设置的要求，并提出了相应的支吊架的受力计算方法，列举了实际的工程实例选型计算，可为同类工程设计提供一定的参考价值。
【关键词】波纹补偿器；供热管网；应力分析；典型管段形）波纹补偿器，方形补偿器主要用于低压场合，如锅炉鼓、引风管道中。
3.波纹补偿器的布置方式及支架受力分析3.1 布置方式波纹补偿器种类较多，能够满足管道设计中不同管系的补偿要求。
任何复杂的管段都可以用固定支架分割成若干个直管段和典型管段，如L 型、Z 型、U 型等。
（1） 轴向波纹补偿器，用于补偿管道的轴向变形，补偿量大，两固定支架间只能设一组补偿器，补偿器不受工作介质、使用环境的限制。
长输热网架空热水供热管道保温技术
长输热网架空热水供热管道保温技术摘要：目前，中国的经济在高速增长，社会在不断进步，人民的生存条件在持续改善，人民对生活条件的舒适性要求日益提升，城市供暖网络的建立变得尤为重要。
由于我国环境保护的影响，关停中小型锅炉，无法再建造大规模的锅炉房，造成供暖十分紧张，将大中型锅炉作为供暖热源形成必然趋势。
供暖规模的增加，能源远距离运输，大直径长输管线的施工逐渐增加。
本文对长输热网架空热水供热管道保温技术进行讨论。
关键字：管线的壁厚及保温计算；沟槽处理方法；管线穿透方式一、架空热水供热管道保温技术1.1保温管用作直埋装置的预制保温管，但因高密度聚乙烯外护管的抗紫外线辐射能力较差，故根本无法在架空装置中应用。
目前，架空温度供热管道的防火层通常使用岩棉管壳、离心玻璃棉管壳，在防火层外实行两布三油的措施。
缺点是要现场生产，不但浪费，还有耐候性不好。
与使用的两布三油建筑施工技术比较，外护管为镀锌钢管(由螺杆咬口技术制成)的预制保温管(以下又称镀锌钢管外护预制保温管)具备防锈蚀、防紫外线照射、抗氧化、电导率小、比重适中、美观等特性。
镀锌钢预埋管是由工作管道、聚氨酯、硬质泡沫、镀锌钢板等组成的。
在PU泡沫施工中，将工作管道与镀锌型钢护管同心安装在发泡机上，将其置于中心轴的注入孔内，形成三层一体结构。
对于DN1400mm的预制管，其工作管的厚度是18毫米，而镀锌管的厚度是1.2毫米。
1.2滑动支架架空热水供暖管线支撑造成的热量流失是供暖管线散热流失的重要原因[1]，该项目架空热水供暖管线的滑动支撑、导向支架数量各为支撑数量的90%，所以减少滑动支撑、导向支架的热量流失是管理热量流失的重点。
绝热支架包括穿靴式、隔断式、复合式 [2]。
穿靴绝缘支承的基本原理是在支承上加一层保温套，使支承与周围环境、地板基础等直接接触，达到保温隔热的目的。
隔断式绝热支撑的基本原理是将支撑分为上、中、下三个部分，其中上部连接着供暖管道，下部连接支撑的滑动地板，中间采用高强度保温材料。
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铰链波纹管补偿器在架空供热管道的应用
作者：苏红乡张敬亭张延杰来源：浏览次数：6次
摘要：探讨了典型布置形式下铰链波纹管补偿器角位移、固定支座受力的计算。
结合工程实例，对采用铰链波纹管补偿器供热管道上的固定支座进行了受力计算。
固定支座不承受盲板力，仅承受波纹管变形产生的弹性反力，铰链波纹管补偿器适用于架空敷设管道，经济性、安全性良好。
关键词：波纹管补偿器；盲板力；角位移；供热管道
Application of Hinged Bellows Type Expansion Joints to Overhead Heat-supply
Pipeline
SU Hong-xiang，ZHANG Jing-ting，ZHANG Yan-jie
Abstract：The calculation of angle displacement of hinged bellows type expansion joints in typically installed pipeline and the fixed support stress is discussed. The stress calculation of fixed supports on heat-supply pipeline using hinged bellows type expansion joints is performed with an engineering example. Not receiving the blind plate force，the fixed supports only receive the elastic force due to the deformation of bellows type expansion joint. The hinged bellows type expansion joints are suitable for overhead heat-supply pipeline and have good economic efficiency and safety.
Key words：bellows type expansion joint；blind plate force；angle displacement；heat-supply pipeline
波纹管补偿器具有结构紧凑、占地少、无结构性渗漏、不需维护保养、介质流动阻力小等优点，近年来在电力、冶金、化工、城市热网中被广泛应用[1]。
波纹管补偿
器种类较多，可分为约束型和无约束型：约束型主要有压力平衡型、大拉杆横向型、铰链型等，无约束型主要有普通轴向型、内外压轴向型、复式轴向型等。
两者的区别在于，约束型波纹管补偿
器的介质内压推力(盲板力)。
由补偿器自身构件承受，不作用在管道支座上，友座受力较小，节省了工程造价。
铰链波纹管补偿器分为平面铰链型和万向铰链型，主要应用于架空、管沟或局部架空敷设管道，须2个或3个成组使用。
平面铰链波纹管补偿器吸收平面管系中1
个或2个方向的横向位移，由于铰链承受介质内压推力，极大降低了固定支座的受力，节省了工程造价，降低了设计、施工的难度。
万向型铰链波纹管补偿器不但具有平面铰链波纹管补偿器的优越性，而且更适用于三维空间管系。
本文对铰链波纹管补偿器在架空供热管道中的应用进行探讨。
1 相关计算
铰链波纹管补偿器主要应用于架空、管沟、局部架空敷设的管道中，任何复杂的管线，都可以通过固定支座分割成若干简单形状的管段[2]。
这里主要研究铰链波纹管补偿器在典型管系中的相关计算。
① 典型管系中角位移的计算
铰链波纹管补偿器吸收管道热位移后，通过2个或3个补偿器组成的补偿系统角度的变化补偿管段的热位移。
运用理论力学对铰链波纹管补偿器变形简化模型进行分析，得到几种典型布置形式及吸收热位移后的角位移计算式。
在各典型管系的管道布置形式中：S1～S3为铰链波纹管补偿器编号；L0、L01、L02、L1、L2、L3、L4为对应管段长度，单位为m；△L0、△L01、△L02为长度为L0、L01、L02管段的热位移，单位为m。
热位移计算式为：
△L=αL(t1-t0) (1)
式中△L——管段的热位移，m
α——材料的线膨胀系数，K-1
L——管段长度，m
t1——管道的最高工作温度，℃
t0——管道的计算安装温度，℃
a. 典型管系1
典型管系1的管道布置形式见图1。
角位移的计算式为：
式中θ1、θ2——铰链波纹管补偿器S1、S2对应的角位移，(°) b. 典型管系2
典型管系2的管道布置形式见图2。
角位移的计算式为：
式中θ3——铰链波纹管补偿器S3对应的角位移，(°) c. 典型管系3
典型管系3的管道布置形式见图3。
角位移的计算式为：
d. 典型管系4
典型管系4的管道布置形式见图4。
角位移的计算式为：
e. 典型管系5
典型管系5的管道布置形式见图5。
角位移的计算式为：
f. 典型管系6
典型管系6的管道布置形式见图6。
角位移的计算式为：
式中β——图6所示弯管处夹角，(°)
② 作用在固定支座上的力
铰链波纹管补偿器具有较高强度，可以传递荷载，并由于自身构件承受管道介质的内压推力(盲板力)，作用在固定支座上的力很小，方便了管道系统的设计以及固定支座的设计与施工。
6种典型管系中固定支座的受力分析见图1～6，F1、F2为铰链波纹管补偿器作用在固定支座上的力，单位为N。
6种典型管系中铰链波纹管补偿器工作时作用在固定支座上力的计算如下。
a. 典型管系1
式中K2、K1——铰链波纹管补偿器S2、S1对应的角向刚度，N·m/(°) b. 典型管系2
c. 典型管系3
d. 典型管系4
e.典型管系5
f. 典型管系6
式中K3——铰链波纹管补偿器S3对应的角向刚度，N·m/(°)
2 工程实例分析
本工程为某电厂厂区内汽轮机房至用户分汽缸之间的蒸汽管道，管道规格为D 529×10，设计压力为1.6MPa，设计温度为300℃。
由于该厂区地下管线较多，无法采用直埋敷设，因此考虑采用架空敷设方式，但受空间限制，只能充分利用厂区现有综合管道支架。
由于现有综合管道支架上有多种类型管道，管道支架受力复杂。
为减少新增管道对管道支架受力的影响，保证运行的安全可靠，决定选用铰链波纹管补偿器。
管道布置形式见图7。
根据管道热位移，计算铰链波纹管补偿器S1、S2、S3、S4、S5、S6的角位移分别为：θ1=θ2=3.64°，θ3=7.28°，θ4=4.22°，θ5=0.63°，θ6=4.85°。
铰链波纹管补偿器选型：S1、S2、S4、S5、S6补偿器总长度均为870mm，角向刚度均为1891N·m/(°)；S3总长度为1026mm，角向刚度为757N·m/(°)。
作用在导向支架HZ34、HZ35、HZ41上的弯矩：M34=M35=6883N·m，M41=119 N·m。
HZ34、HZ35、HZ41受力(竖直向下)：F34=F35=6883N，F41=265N。
铰链波纹管补偿器S1、
S2、S3作用在固定支座GZ4、GZ5的力：F GZ4=1198N，F GZ5=1198N。
铰链波纹管补偿器S4、S5、s6作用在固定支座GZ5、GZ6的力：F’GZ5=384N，F GZ6=2682N。
计算表明，新增管道对管道支架及固定支座影响很小。
3 结论
铰链波纹管补偿器的优势在于固定支座不承受管内介质压力产生的内推力(盲板力)，仅承受波纹管变形过程中由波纹管刚度产生的弹性反力，安装过程中若采取冷紧或偏装，其弹性反力更小。
特别适应于架空或局部架空的管道系统中，设计中应充分利用。