方形补偿器预拉伸(旁站)
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。
空调水系统管道与设备安装施工工艺与质量标准
空调水系统管道与设备安装工艺标准一、总则1 范围本标准适用于在建项目空调工程冷（热）水、冷却水、凝结水系统的设备、管道及附件安装施工管理和质量验收，如本标准的要求高于国家相关规范的规定，以本标准为准，否则以国家规范为准。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款，内容随最新版本更新适用于本标准。
GB50300-2001建筑工程施工质量验收统一标准GB50242-2002建筑给水排水及釆暖工程施工质量验收规范GB50243-2002通风与空调工程施工质量验收规范GB50235-2010工业金属管道工程施工及验收规范GB50236-2011现场设备、金属工业管道焊接工程施工及验收规范二、施工准备1 技术准备1.1熟悉技术资料。
安装前应充分熟悉施工图纸、规范、标准图集及有关技术资料。
1.2图纸会审。
安装前应会同设计单位、监理单位、施工单位进行图纸会审。
1.3技术交底。
安装前应由项目完成对施工单位的交底工作。
1.4大型设备安装应根裾现场情况，吊装方案审批完成。
1.5施工前应组织监理单位、总包单位及装修单位共同商议，对机房、竖井各类管道的排列布置进行综合安排，编制出空调水系统管道与设备安装与其他管线的综合布置图。
2物资准备2.1 钢材要使用符合国家标准的管材和型钢，应具备产品合格证书及材质证明。
2.2设备和阀门应具备产品合格证书和使用说明书。
2.3各种有机管道应具备产品合格证书及性能检测报告。
3作业条件准备3.1与空调水系统管道和设备安装有关的土建工程己施工完毕并检验合格，且具备安装的条件。
3. 2设备配管前，该设备应安装就位并检验符合设计要求，方可配管施工安装。
3.3管材、阀门、管道附件等经检验合格。
各项施工机具已准备就绪。
3. 4焊工和起重工等特殊工种的施工人员应持证上岗。
三、施工工艺1施工工艺流程1.1冷却塔安装工艺流程见下图。
1.2水泵安装工艺流程见下图。
1.3管道安装工艺流程见下图。
补偿器技术条件符合性本工程适用性及安装要求
补偿器技术条件符合性本工程适用性及安装要求1 补偿器安装要求（1）有补偿器装置的管段，在补偿器安装前，管道和固定支架之间不得进行固定。
（2）L形，Z形，Ⅱ形补偿器一般在施工现场制作，制作应采用优质碳素钢无缝钢管。
通常Ⅱ形补偿器应水平安装，平行臂应与管线坡度及坡向相同，垂直臂应星水平。
垂直安装时，不得在弯瞥上开孔安装放风管和排水管。
（3）在直管段中设置补偿器的最大距离和补偿器弯头的弯曲半径应符合设计要求。
在靠近补偿器的两端，至少应各设有一个导向支架，保证运行时自由伸缩，不偏离中心。
（4）做好施工准备，可以保证安装工作有计划、有步骤地进行，减少施工中的混乱，对实现均衡施工，缩短工期，确保工程质量和安全生产，将起到重要作用。
（5）熟悉和审查图纸资料，在施工前解决好图纸资料方面存在的问题。
做法是各专业施工人员（包括管道、电气、通风和机械设备安装）在熟悉图纸资料了解设计意图的基础上，从施工角度各自提出图纸资料存在的问题，一式两份，分别报送建设单位和设计单位，最后由建设单位召开多方图纸会审会议，逐一解决提出的所有问题。
（6）根据合同工期和建设单位要求，结合现场条件、设备材料准备情况以及土建进度计划，编制设备安装进度网络计划。
（7）提出预制加工件，绘制加工图，事先安排预制加工。
包括通风管、给排水管、暖气管、消防喷淋管道、支吊架、非标准构件和非标准设备的预制加工。
（8）明确安装技术要求和执行的施工验收规范、标准。
（9）确定施工力量，层层进行技术交底，使广大施工人员心中有底。
2 补偿器安装通用工艺1．适用范围。
本工艺适用于燃气管道、热力管道和工业管道补偿器的安装。
2．引用标准。
SY0401—98S《输油输气管道线路工程施工及验收规范》CJJ28—2004《城镇供热管网工程施工及验收规范》GB50235—97《工业金属管道工程施工及验收规范》3．补偿器安装前的检验补偿器安装前，须检验下列项目：3．1使用的补偿器是否符合国家现行相关标准的规定。
蒸汽管道热补偿工作原理及特点
蒸汽管道热补偿工作原理及特点摘要本文主要对蒸汽热力管道补偿形式进行分析探讨，对不同的补偿器的原理进行简单描述，通过实例论述在不同情况下补偿器的组合使用的方式。
关键词补偿器原理补偿器布置形式多种补偿器结合使用方式1.概述蒸汽管道因受外界温度变化或内部介质温度变化，由于管材的热胀冷缩特性，会引起管道的热胀冷缩，不同的管道，由于其管道的线型膨胀系数不同，管道的热膨胀量也不相同，为满足在不同状态下管道的安全运行，蒸汽管道需使用不同方式进行补偿。
蒸汽管网布置时，可采用自然补偿进行吸收，当自然补偿无法吸收热位移量时，就需要采用补偿器进行补偿。
目前多种补偿器相结合的形式使用案例也日趋增多。
1.自然补偿的原理及特点自然补偿时通过管道自身的布置形式来吸收热位移。
其优点是装置简单、可靠，安装方便；其缺点是管道变形时产生横向或纵向位移，长期启停、运行会导致管托脱空或掉落。
一般用于厂区内、厂房内的高温高压管道。
1.方（矩）形补偿器的原理及特点方形补偿器是用无缝钢管煨弯或弯头焊接制成，一般采用4个90°弯头制作而成。
方形补偿器应尽可能布置在两固定支架之间的中心点上。
方形补偿器安装时需进行预拉伸。
具体实践应用中一般用于大管径、长距离输送系统中，具有非常好的补偿性能，但是占地面积较大，需布置在宽阔的位置上，且要同时考虑高点放气，低点放水装置。
具体应用中还要根据系统的补偿需要详细计算补偿器的臂长和弯曲半径，合理布置支撑点。
1.旋转补偿器的原理及特点旋转补偿器是通过旋转筒自身的旋转的来吸收管道的热位移。
当管道布置要求双向补偿时，补偿器尽量布置在中间位置，使其形成大小相等、方向相反的一对力偶，围绕L臂中心线旋转。
旋转补偿器常用安装形式主要为为Π型和Ω型，可有两个补偿器或三个补偿器组成一组进行补偿。
旋转补偿器对固定点推力较小，不产生盲板力；补偿距离远；密封性能好，长期运行不需维护；大量节约投资和提高运行安全性。
旋转补偿器可用于不同温度工况下的管道，密封效果寿命问题是高温高压旋转补偿器的最大问题，当管道温度过高，紧固螺栓、内管与外套管长期处于高温下受热膨胀，螺栓不能提供足够的压力使密封填料实现自密封，从而管件之间产生间隙，出现泄漏。
热力管道的热膨胀及其补偿
热力管道的热膨胀及其补偿摘要：热力管道输送的介质温度很高，投入运行后，将引起管道的热膨胀，使管壁内或某些焊缝上产生巨大的应力，如果此应力超过了管材或焊缝的强度极限，就会使管道造成破坏。
本文就热力管道的热膨胀、热应力、轴向推力的理论分析计算，针对各种补偿器的选用原则和安装要点进行了简述。
关键词：热力管道热膨胀热应力热补偿补偿器预拉伸1 管道的热膨胀及热应力计算管道的热膨胀计算管段的热膨胀量按下式计算：ΔL=ɑ.L.Δt=.(t2-t1)式中：ΔL——管段的热膨胀量（mm）；ɑ——管材的线膨胀系数，即温度每升高1℃每米管子的膨胀量（mm/m.℃）；L——管段长度（m）；Δt——计算温差，即管道受热时所升高的温度，它等于管道输送介质的最高工作温度t2与管道安装时的环境温度t1之差（℃）。
对于一般碳钢管ɑ=12×10-4mm/m.℃，则ΔL=。
在施工中，为了迅速估算碳钢管道的热膨胀量，可按每米管道在升温100℃时，其膨胀量为计算。
管道的热应力计算管道受热时所产生的应力的大小可按下式计算：σ=E. ε= E. = ■ E. ■ =E.ɑ.Δt式中：σ——管道受热时所产生的应力（kg/cm2）；E——管材的弹性模量（kg/cm2）；ε——管道的相对变形量，它等于管道的热膨胀量ΔL（mm）与管道原长L（m）之比，即ε=■常用钢材的弹性模量E=2×10-6（kg/cm2），一般碳钢管的线膨胀系数ɑ=12×10-6（mm/m.℃），则热应力的计算公式可简化为σ=2×106×12×10-6×Δt=24.Δt（kg/cm2）。
利用此式，可以很容易地计算出钢管道热膨胀受到限制时产生的热应力。
由此可见，管道受热时所产生的应力的大小，与管子直径及管壁厚度无关。
它是由管子材料的弹性模量、线膨胀系数和管道受热时所升高的温度来决定的。
在这三个因素中，温差是影响热应力的最主要因素。
05-12：补偿器预拉伸(预压缩)记录
补偿器预拉伸（预压缩）记录
编号：□□□
补偿器预拉伸（预压缩）记录说明
《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002
11.2.3补偿器的位置必须符合设计要求，并应按设计要求或产品说明书进行预拉伸。
管道固定支架的位
置和构造必须符合设计要求。
检验方法：对照图纸，并查验预拉伸记录。
《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002
9.2.3补偿器的补偿量和安装位置必须符合设计及产品技术文件的要求，并应根据设计计算的补偿量进
行预拉伸或预压缩。
设有补偿器（膨胀节）的管道应设置固定支架，其结构形式和固定位置应符合设计要求，并应在补偿器的预拉伸（或预压缩）前固定；导向支架的设置应符合所安装产品技术文件的要求。
检查数量：抽查20%，且不得少于1个。
检查方法：观察检查，旁站或查阅补偿器的预拉伸或预压缩记录。
室外供热管道施工工艺
室外供热管道施工工艺11.3。
1 地沟敷设1.地沟敷设根据其用途重要性可分为:(1)通行地沟：通行地沟一般净高不小于1。
8m，净空通道宽不小于0.6m.通行地沟易于检查和维修，但本身造价很高，专门作为采暖用的地沟一般很少采用通行地沟。
（2）半通行地沟：净高不小于1。
4m,通道净空应不小于0.4m.这种地沟虽可进行检查，但工作条件较差。
（3）不通行地沟：一般用在进入到各建筑物的支线管道上，检修不方便，但造价低。
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敷设步骤（1)将钢管放到沟内，逐段码成直线进行对口焊接（敷设不通行地沟内，除安装阀类采用法兰连接外，其他接口均采用焊接），连接好的管道应找好坡度（以0.003坡向泄水阀）。
泄水阀安装在阀门井内。
（2）钢管找正,使管子与管沟壁之间的距离以及两管之间的距离能保证管子可以横向移动。
在同一管道两个固定支架间的中心线应成直线。
一旦管道焊接就位并调整好后，立即将各固定支架焊死。
管道与支架间不应有空隙,焊口不准放在支架上。
3.供热管道的热水、蒸气管，如无设计要求，应敷设在载热介质前进方向的右侧。
4。
地沟内的管道(包括保温层）安装位置，其净距可符合下列规定：（1）管道自保温层外壁到沟壁面100～150mm.（2）管道自保温层外壁到沟底面100～200mm.（3）管道自保温层外壁到沟顶。
（4）不通行地沟50～100mm。
（5）半通行地沟和通行地沟200~300mm.（6)焊接活动支架：不同管径的活动支架间距按表11.3。
1.4.（6）确定。
表11。
3。
1.4。
(6) 活动支架间距表5。
管道安装完毕,应分段进行水压试验,当设计无要求时，试验压力为工作压力的1.5倍，但不得小于0.6MPa，同时检查各接口有无渗漏水现象，在10min内压力降小于0。
05MPa，然后降至工作压力，做外观检查，以不渗不漏为合格。
6。
防腐保温:见室内采暖系统安装的有关章节.11。
3。
2 架空敷设1。
管工中级判断题
1
管沟挖沟深度在5m以内时，可采用脚手架进行接力倒土。
0
管沟沟槽挖土时，宜采用一侧堆土，以便于在另一侧排放管道和下管操作。
1
对距离较长的重力流管道工程，一般由上游向下游进行施工。
0
沟槽回填前先将沟内积水排除，以免形成夹水覆土，产生“弹性土”，造成以后路面沉陷。
1
若在沟槽上不修路时，回填土应较原地面高50cm左右。
上。
0
输送蒸汽和气体介质的管道应使大小头管底平齐，输送液体介质的管道应使大小头管顶平齐。
0
脱开式保温是在保温层与管壁间先涂一层易软化的物质，管道工作时所涂物质受热熔化，使得管子在
保温层内可以伸缩运动。
1
被液氧浸渍的多孔有机物遇火或撞击时，会产生强烈爆炸。
0
氧气管道调节阀组的管道，应采用不锈钢管或铜管。
1
热力管网环状布置的特点是造价低，运行管理方便;但它的投资和钢材耗量比枝状管网都121.交通特别
频繁的在厂区或街区以及寒冷地区的管道，多采用架空敷设的方式。
0
交通特别频繁的在厂区或街区以及寒冷地区的管道，多采用架空敷设的方式。
0
不通行地沟内的管道一般采用单排水平敷设。
1
热力管道在地沟内的分支处装有阀门、仪表、疏排水装置、除污器等附件时，应设置检查井或人孔。
即可逐个向用户充水。
1
热水供热系统的通热试验，由系统充水、升温、正常循环这三个工序组成。
1
管路相遇的避让原则是:分支管路让主千管路;小口径管路让大口径管路;有压力管路让无压力管路;高压
管路让低压管路。
0
管道安装时在楼板和墙壁上留洞或预埋套筒，应配合土建进行，穿过墙壁或楼板中的一段管路内不得
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方形补偿器预拉伸（旁站）
1、拉伸目的及原理：
1.1、目的：为了减少方形补偿器在运行中的变形和承受的膨胀应力：提高补
偿能力，在方形补偿器安装时应进行预拉伸
1.2、原理：方形补偿器安装在管段的两个固定中间位置(图2---70)，因热媒通
过使管道因温度变化而伸长.热伸长会产生对两侧固定支架水平推力。
为了保持力的平衡，反作用力使方形补偿器产生压缩变形。
以补偿因热膨胀而对固定支架产生的应力。
2、拉伸准备：
2.1、拉伸专项方案、安全交底、技术交底、补偿器检验记录、补偿器预拉伸
记录、补偿器安装记录；
2.2、合格的特种作业人员（持证上岗）
2.3、准备切割、焊接设备，落实安全设施（脚手架稳固、安全带无破损）
2.4、预拉伸区域内固定支架间所有焊缝（预拉口除外）焊接完毕，需热处理
的焊缝热处理后经检验合格。
2.5、预拉伸区域内的支架安装完毕，管子与固定支架已妥善固定，预拉口附
近的支架已预留足够的调整裕度，支架已按设计要求临时固定，不使支
架承受管道的载荷。
3、拉伸阶段
3.1、准备工作完毕后，施工单位按照施工方案进行拉伸试验。
3.2、管道的预拉伸必须符合设计规定，并记录变形量。
3.3、需特殊热处理的管道，无特殊情况不允许在管道焊口以外施焊，如需焊
接则必须进行相应热处理。
3.4、补偿器的预拉伸或预压缩值必须符合设计的规定，允许偏差为±10mm。
4、安装阶段
4.1、制作好的补偿器经过检验合格后才能允许安装；
4.2、方形补偿器通常成水平安装，平行臂应与管线坡度及坡向相
同，垂直臂应水平。
4.3、方形补偿器的安装距离必须在三个活动支架以上，当其安装
在有坡度的管线上时，补偿器的两侧垂直臂应以水平仪测量其安装水
平度；补偿器的中间水平臂及与管道段连接的端点允许有坡度。
4.4、在设置固定支架时，还必须考虑到支管的安装位移，一般不得使支管
的位移超过50毫米。
4.5、安装补偿器应当在两个固定支架之间的管道安装完毕后进行。
5、其他要求：
5.1、管道切口必须采用自动坡口机按规范打破口。
5.2、及时记录拉伸数据，并有旁站监督人员确认。