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煤气管道补偿器的种类与选择 煤气管道补偿器的种类与选择 济南钢铁集团规划设计院王秀英 Trill啊 摘要:文章主要介绍了目前常用的煤气管道补偿器的种类和特点,并对煤气补偿器的选择提出了建议. 关键词:补偿器种类特点选择 0前言 管道因季节更替及输送介质高于常温将发生 热胀冷缩,长度发生变化.当温度较高或管道较长 时,以上因素可导致管道超过本身极限应力而破 裂,甚至破坏被连接的设备和支架.因此,不能忽 视膨胀量及其产生的热应力,必须采取补偿措施, 减小管道热胀冷缩时所产生的应力,使热应力减到 管道允许应力之下,以保证管道稳定和安全工作. 目前,煤气管道补偿器种类繁多,设计人员必须充 分了解各种补偿器的特点,并能够正确选择合适的 补偿器. 1煤气管道补偿器的种类和特点 为了减少管道的热应力,一般在管道之间安设 补偿器,或者利用管道本身的弯曲以自动补偿.在 管道的配置中,应优先考虑利用管道弯曲的自然补 偿作用,这种利用管道自身长度变化的自行补偿是 最好的办法,当自然补偿不能满足要求时,可设置 补偿器. 1.1管道的自动补偿 它是利用管道敷设上的自然弯曲来吸收管道 的热伸长变形,常见的有L形或z形.L形与z形 补偿器(又称自然补偿器)可以利用管道中的弯头构 成,且便于安装.在管道施工中,应充分利用这两 种补偿器做热膨胀的补偿,然后再考虑采用其它种 类的补偿器. 自动补偿的优点是可以节省补偿器,缺点是管 道变形时产生横向位移. 1.2方形补偿器 方形补偿器广泛用于碳钢,不锈钢管道以及有 色金属管道.它是由4个90.弯管组成,采用冷弯 法或热弯法弯制,也可以采用折皱弯头. 方形补偿器的优点是制造方便,轴向推力较 小,补偿量大,运行可靠,严密性好,不需要经常 维修.其缺点是单面外伸臂较长,占地面积较大, 需要增设管架,当管径较大时不宜采用. 1.3填料补偿器 填料式补偿器又称套管式补偿器,它可以分为 铸铁和钢制两种.填料补偿器的工作原理是当管道 热胀冷缩时,大小套筒作相对移动以吸收其膨胀长 度.填料与套筒之间因为摩擦产生反推力,其大小 与管道内压力成正比,而与管道的变形量无关.安 装时,填料式补偿器的大小套简两端各有一个支 点,一个固定,一个滑动. 这种补偿器的优点是占地面积小,安装简单, 流体阻力小,壁厚耐腐蚀,有较大的补偿能力.其 缺点是造价较高,制作较为困难,容易漏水,漏气, 它适用于温差大,内压力低以及介质不易泄漏的管 道,常压煤气管道中常采用. 1.4鼓形补偿器 鼓型补偿器安装简单,流体阻力小,但补偿能 力小,强度较弱,一般用于直径大,低压而又怕泄 漏的介质,在高炉煤气输送中常用.鼓型补偿器应 配置在距离不大6m的曲早片支架I_日J,『『I]且一股 上海煤气2007年第5期((7 mInlu 布置在两固定支架中间. 鼓型补偿器优点是制作较容易,投资较省;缺 点是抗腐蚀性不好. 1:5波纹补偿器 目前,煤气管道上最常用的是波纹补偿器.波 纹补偿器最主要元件是波纹管;主要性能包括:补 偿量,弹性刚度,耐压强度,稳定性,疲劳强度等. 一 般设计管网时要求波纹补偿器在满足强度,稳定 性和疲劳寿命前提下,补偿量越大越好,刚度值越 小越好.波纹补偿器允许的补偿能力一般按最大补 偿能力的1/2~2/3计算.为了防止横向突出,波纹 补偿器的波数不宜太多,一般常用的是1～4个波, 因为波数太多就会破坏对称变形. 波纹补偿器安装时的环境温度高于补偿零点 温度,应预先压缩,如果安装时的环境温度低于补 偿零点温度,则应预先拉伸. 通常,波纹补偿器所用的材料为奥氏体系列不 锈钢(如1Crl8Ni9Ti,0Crl8Nil1)及碳钢,也可 以选用特种合金,高温合金,高镍合金等金属材料, 以及硅橡胶,氟橡胶等复合非金属材料.这是目前 在煤气管道补偿中应用最为广泛的一种补偿器,也 可适用于蒸汽,热水,氧气,氮气或其它无腐蚀性 介质的管道系统. 煤气用的波纹补偿器种类很多,主要包括以下 几种类型: (1)轴向型波纹补偿器.它是一个波纹元件和两 个可与相邻管道,设备相连接的接管(或法兰)组成 的挠性部件,主要用于直管段补偿轴向位移.补偿 器设在两固定支架之问,一端靠近一个固定支架. 补偿器不能约束管道压力推力,压力推力由其两侧 的固定管架承受. (2)自由复式型波纹补偿器.它是由两个相同波 纹元件和两个可与相邻管道,设备相连接的接管(或 法兰)及一个中问组成的挠性部件,主要用于直管段 补偿轴向位移及横向位移. (3)拉杆型波纹补偿器.它是由两个相同波纹元 件和两个可与相邻管道,设备相连接的接管(或法兰) 及一个中问管,一组能承受压力推力组成的挠性部 件,主要用十补1尝横同位)I多.补 .一『))2007年第5期上海煤气 器能约束管道压 力推力,固定管架可不考虑承受管道