摘 要: 管道常用补偿器的形式有自然补偿器、П形补偿器、填料式补偿器、波形补偿器和球形补偿器。文章分析了这5 大类补偿器的优缺点及适用范围, 并重点介绍了安装中的注意事项: 对于自然补偿器, 要严格控制长短臂的长度和支吊架的位置; П形补偿器和波形补偿器, 其预拉伸或预压缩量必须依据工作状况而定; 而填料式补偿器, 要确保其中心线不偏离管道中心线, 且插管和套筒挡圈间的安装剩余收缩量要适当; 对于球形补偿器, 控制两球体的间距是关键。另外, 支吊架作为补偿器的重要辅助部件, 其安装质量也是不容忽视的。
在石油化工装置中, 管道每隔一定的距离都要设置热膨胀的补偿装置, 以减少并释放管道受热膨胀时所产生的应力, 保证管道在热状态下稳定和安全地工作。补偿器和支吊架的安装应严格按照施工规程进行, 不正确的安装往往使补偿器失去应有的作用, 给管道运行带来安全隐患。
一、 补偿器的安装
常用补偿器的形式有自然补偿器、п形补偿器、填料式补偿器、波形补偿器和球形补偿器5 大类。
1. 1 自然补偿器的安装
自然补偿器按照形状分为L 形补偿器、Z 形补偿器(见图1) 和空间立体弯补偿器。管道上有一个90°～135°的弯管称为L 形补偿器, 管道上有两
个反向90°的弯管称为Z 形补偿器。自然补偿器是利用热力管道的自然弯曲来消除管道因通入热介质而产生的膨胀伸缩量, 它由管道中的弯管(或弯头) 构成, 不仅结构简单, 制作、安装方便, 而且安全可靠。设计者会优先考虑选用这钟补偿器。自然补偿器安装最简单，但是占用空间大也成为这种补偿器在应用上的一个缺点。图1 自然补偿器的形式
1. 2 п形补偿器的安装
热力管网一般多采用п形补偿器, 它的优点是工作可靠、坚固耐用、补偿能力强、现场制作方便,缺点是占地面积大。п形补偿器广泛应用于碳钢管道、不锈钢管道、有色金属管道以及塑料管道、
PVC 管道。п形补偿器由4 个90°弯管段组成, 根据国家
采暖通风标准图集中的规定, 其常用的4 种类型如图2 所示, п形补偿器规格尺寸和补偿性能都有严格的规定。
п形补偿器采用一根无缝钢管弯制而成,尺寸较大的也可用2～3 根管子焊接制作而成, 4个弯管的角度都必须是90°, 并要求处于一个平面内, 平面扭曲偏差不得大于3mm/ m , 且不大于10mm; 垂直长臂的长度偏差不大于±10mm , 且两臂长度必须一致; 水平臂长度偏差应小于±20mm。
图3 是п形补偿器受热膨胀变形示意图, 从图中可以看出, 补偿器的水平臂变形较大, 垂直臂中部变形较小, 所以无论用几根管子煨制补偿器, 在
水平臂上不应设置焊口, 焊口位置应设置在垂直臂的中部。
1. 3 波形补偿器的安装
波形补偿器是利用凸形金属薄壳挠性变形构件的弹性变形来补偿管道的伸缩量, 以金属薄板压制而拼焊起来的补偿器。按照形状可分为盘形、波纹形、鼓形和内凹形4 种形式, 常用的是波纹形补偿
器。波形补偿器所需要的安装空间比自然补偿器和п形补偿器要小得多, 它主要用于低压、高温、大直径管道。单式波形补偿器是最简单的波形补偿器, 由一组波纹管构成, 主要用来吸收轴向位移, 也可以吸收少量横向位移; 复式波形补偿器由两个单式波形补偿器串联组成, 主要用来吸收轴向和横向位移。本文只介绍这两种常用的波形补偿器。单式波形补偿器(见图5) 的水平管两端各有一个固定支架, 波形补偿器靠近其中一个, 按设计要求沿管道设置导向支架, 以控制位移和防止管道弯曲。位于左侧的定向固定支架在吸收波形补偿器轴向作用推力的同时, 允许短臂管热膨胀作横向位移, 而短臂管的端部由中间固定支架来固定。
5 结束语
(1) 过渡段制作采用的拼接工艺、手工焊接工艺参数、数控加工的工艺程序是可行的。
(2) 制作中积累了许多实践性较强的工艺数据
和操作经验, 对指导以后制造类似的过渡段提供了很好的技术基础。
(3) 拼装焊接采用手工焊方式, 劳动强度大,
对操作人员的技术要求十分高, 在今后类似工程中可探讨采用半自动焊或CO2 气体保护焊的方法。
本文中浅谈了补偿器在管道工程中的应用，相信大家在以后的工作中会对补偿器有更深层次的认识。同时也应该在使用补偿器的过程中向生产厂家提出建设性意见。
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