蒸汽管道的補(bǔ)償器有多種,但一般蒸汽管道有Ω(π)補(bǔ)償器。一般情況下,應(yīng)根據(jù)蒸汽的溫度、壓力、管徑和現(xiàn)場(chǎng)管道敷設(shè)的實(shí)際情況,確定采用何種補(bǔ)償器和補(bǔ)償器的數(shù)量。鋼的熱膨脹系數(shù)為0.000012/℃,即每10米長(zhǎng)度,溫差為100℃,變化為12毫米。因此,為了防止管道因熱膨脹而損壞,在安裝過(guò)程中需要補(bǔ)償器。

每個(gè)補(bǔ)償器的補(bǔ)償量與其結(jié)構(gòu)有關(guān),如紋波大小、紋波數(shù)、Ω管線臂長(zhǎng)等,一般在產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中有描述,然后計(jì)算出其管線溫度變化所需的補(bǔ)償量。在實(shí)際安裝中,補(bǔ)償器應(yīng)考慮20米左右。兩個(gè)金屬管道補(bǔ)償器之間需要一個(gè)固定支架,其余的應(yīng)安裝滑動(dòng)支架。安裝應(yīng)符合《城市熱網(wǎng)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(CJJ 28-2014)的要求。
管道安裝投運(yùn)時(shí),由于管道內(nèi)介質(zhì)的溫度與安裝時(shí)的環(huán)境溫度不同,經(jīng)常發(fā)生膨脹和收縮,因此每隔一段距離應(yīng)安裝一個(gè)蒸汽管道補(bǔ)償器。此外,由于管道本身的工作溫度,也會(huì)引起管道的膨脹。實(shí)驗(yàn)表明,溫度的變化導(dǎo)致了管道長(zhǎng)度的比例變化。當(dāng)管道溫度升高時(shí),長(zhǎng)度因膨脹而增加;當(dāng)溫度降低時(shí),長(zhǎng)度因收縮而縮短。管道的線性膨脹系數(shù)是與溫度變化1度對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度的比例變化。不同材料的膨脹系數(shù)沒(méi)有差別。
確定管材時(shí),溫差△t是確定熱應(yīng)力的主要因素。碳管受熱后的熱應(yīng)力遠(yuǎn)大于鋼管及接頭的許用應(yīng)力(σ鋼=129.45mn/m2)。為了防止管道膨脹,任何固定支架和結(jié)構(gòu)都是無(wú)力的。只有選擇合適的補(bǔ)償裝置,使其自由膨脹,消除熱應(yīng)力,才能保證管道系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

為防止管道受熱后上下左右移動(dòng),管道系統(tǒng)一般設(shè)置固定支架。由于熱膨脹而在固定支架之間的管道伸長(zhǎng)由管道本身的彎曲部分或設(shè)置在管道中的膨脹裝置來(lái)補(bǔ)償。只有當(dāng)鋼管的溫度變化(△T)小于32℃時(shí),鋼管的熱應(yīng)力不超過(guò)鋼材的許用應(yīng)力,才不考慮補(bǔ)償問(wèn)題。
當(dāng)管道系統(tǒng)中彎曲件的角度不大于150°時(shí),可作為自然補(bǔ)償裝置。其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單可靠。但當(dāng)彎管角度大于150°時(shí),不能作為自然補(bǔ)償裝置使用,否則會(huì)引起過(guò)度橫向運(yùn)動(dòng),嚴(yán)重?fù)p壞管道系統(tǒng)。另外,在自然補(bǔ)償管段的轉(zhuǎn)角處一般采用焊接,不應(yīng)采用法蘭連接接頭,特別是法蘭連接的彎頭。由于管道熱膨脹的自然補(bǔ)償所產(chǎn)生的剪切力,法蘭容易發(fā)生事故。
根據(jù)《工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范》GB 5235-2010,波紋補(bǔ)償器的安裝應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行:
1。安裝波紋管膨脹節(jié)時(shí),不允許將臨時(shí)支架焊接在波形接頭上。吊裝時(shí),不允許將吊索綁在波形接頭上。
2。安裝銅波紋膨脹節(jié)時(shí),其直管長(zhǎng)度不應(yīng)小于100 mm
3。支吊架安裝
設(shè)置固定管支架,保證波紋管補(bǔ)償器之間管道熱膨脹的合理分布。當(dāng)溫度變化引起管道膨脹或收縮時(shí),固定的管道支架可防止管道此時(shí)發(fā)生位移。與補(bǔ)償裝置配套的固定支架應(yīng)在預(yù)拉伸(壓縮)前固定,以使膨脹節(jié)補(bǔ)償裝置發(fā)揮應(yīng)有的作用。在無(wú)補(bǔ)償裝置有位移的直管段上只能安裝一個(gè)固定支架,否則會(huì)阻礙位移。