管道補償器的選擇及優(yōu)缺點介紹

一、補償器的由來

在管道輸送介質或管道所處的環(huán)境中，溫度發(fā)生變化時，管道因溫度而產(chǎn)生的熱膨脹冷縮是不可避免的，如果不能對這種尺寸變化進行一定的補償，就會在管道壁上產(chǎn)生很大的應力，通過管道傳到固定的管架或設備中，當溫度超過一定范圍時，會產(chǎn)生較大的溫差應力，此時必須考慮補償問題。

二、補償器的作用 

在管道補償設計中，最經(jīng)濟的是自然補償，自然補償利用管道自然彎曲形狀所具有的柔軟性來補償熱位移，顯然自然補償?shù)哪芰τ邢?，當自然補償不能滿足要求時，通常應考慮設置金屬波紋管膨脹節(jié)等補償裝置。管道系統(tǒng)的負荷主要是外力負荷(管道和流動介質的自重、內壓、風壓、地震負荷等)和位移負荷，設置管道補償器的目的是消除外載作用在設備和管道上的作用力，將復雜的管道分為形狀比較簡單，獨立膨脹的管道段，保證膨脹節(jié)的使用效果。該補償器適用于各大場館冷熱管路系統(tǒng)、鋼鐵廠、熱電廠、等煙氣脫硫、除塵設備、空氣加熱、助流鼓風等設備的入口和出口，因此，各種補償器得到了大力推廣。

三、幾種常見補償器的分析 

（一）波紋補償器 

1、波紋補償器的含義:波紋補償器是利用波紋管彈性部件的有效伸縮變形吸收管道、導管和容器因熱膨脹冷縮等原因發(fā)生的尺寸變化的補償裝置，屬于補償部件。

2、波紋補償器的分類:波紋補償器(波紋管)根據(jù)位移形式分類，基本分為軸向型、橫向型、角向型和壓力平衡型波紋膨脹節(jié)(波紋管)。根據(jù)能否吸收管道內介質壓力產(chǎn)生的壓力(盲板力)分類，可分為無約束型波紋膨脹節(jié)(波紋管)和有約束型波紋管)和有約波紋管(波紋管)。根據(jù)國內波紋管的形狀、U形狀、U形狀、波紋管的不同，可分為國內波紋管、U形狀、U形狀、U形狀、U形狀、U形狀、U形狀、波紋管的分類。

3、波紋補償器的優(yōu)點:結構緊湊，占空間少，可直埋的缺點是制造困難，耐壓低，補償能力小。其補償能力與波形管的外形尺寸、壁厚和管徑大小有關:壓力越高，波壁越厚，管徑越小，剛性越大，補償能力越小。波形補償器一般用于公稱壓力≤1.0MPa、公稱直徑≥150mm的情況下，也可用于常壓和低壓的大口徑管道。在鍋爐煙氣管道上應用的可達DN4000mm。

4、波紋補償器的缺點:波紋補償器管壁薄，不能受到安全、振動設備的高壓力、高的設計固定的生產(chǎn)能力，從而達到高壓力。

5、波紋補償器的使用條件：波紋補償器不能承載，必須單獨吊裝，除非采取加固措施，否則波紋補償器不得與管道焊后一起吊裝。波紋補償器安裝時，應根據(jù)廠家推薦的數(shù)據(jù)正確設計波紋補償器的度數(shù)，在任何情況下都不得拉出、壓縮或扭轉波紋管以補償安裝偏差，以免影響波紋補償器的正常工作，降低其使用壽命，增加管系、設備接管和支承構件的負荷。膨脹節(jié)周圍應留出足夠的空間，使其在設計范圍內能夠自由移動。

（二）旋轉補償器 

1、旋轉補償器的優(yōu)點

(1)產(chǎn)品安全性高:產(chǎn)品結構合理，旋轉補償器采用雙密封形式，一方面端密封，另一方面為環(huán)密封原則，設計方便:波紋管補償器補償條件嚴格，必須遵循五大金則，套筒補償器必須中等的原則，波紋管補償器、套筒補償?shù)膽?、盲板力等?/span>

(3)產(chǎn)品壽命長:產(chǎn)品壽命可達20年以上。

(4)補償量大:補償量可達1800mm(其他補償器，如波紋管補償器的補償量為300~400mm，對于DN圈200以上的管線，單方補償量可達130~200tm，對于≤DN圈200管線，單方補償量可達100~130mm，長距離輸送蒸汽管線補償使用）。

(5)管道運行經(jīng)濟性高:使用旋轉補償器。

(6)安裝方法和型號多樣化:根據(jù)管道方向，結合現(xiàn)場地形，選擇旋轉補償器補償?shù)男吞枺鉀Q蒸汽管道補償問題，工程安裝方便，無需冷拉、緊固等施工技術，可焊接。

(7)投資省:由于旋轉補償器補償距離長，采用的補償器數(shù)量減少，土建固定腳推力小，固定腳設置數(shù)量少，固定腳規(guī)模小，大幅節(jié)約土建投資，與其他補償器相比，工程總投資節(jié)約20%~40%。

2.旋轉補償器的應用條件:旋轉補償器在配管上一般設置200~500m的1組(可以根據(jù)自然地形決定)，有10種以上的設置形式，可以根據(jù)配管的方向決定配置形式。采用該型補償器后，固定支架的間隔增大，為了避免管段的彎曲，為了減少適當增加導向支架的管段運轉的摩擦阻力，必須在滑動支架上設置滾動支架。

（三）方形補償器

1、方形補償器也稱為方形膨脹力或膨脹力彎曲，用管彎曲的彈性變形吸收配管的熱膨脹制作方形補償器，用質量好的無縫鋼管，整個補償器用管彎曲制作。

2、方形變形吸收配管的熱膨脹制作方便，與套筒補償器和波紋補償器相比，作用于固定支架的軸向推力小，補償量大，適用于各種壓力和溫度補償器。安全性高，正常運行中無維護，無需設置井。

3、方型補償器的適用條件：方型補償器安裝后，為了減少其變形彈力，提高補償能力，必須先將外臂拉長，然后再安裝于管路上。

四、補償器安裝和使用要求

1.安裝補償器前，應檢查其型號、規(guī)格和管道配置，并符合設計要求。

2.對于帶內套筒的補償器，應注意使內套筒的方向與介質的流動方向一致，鉸鏈型補償器的鉸鏈平面應與移動平面一致。

3.對于帶內套筒的補償器，應注意使內套筒的方向與介質的流動方向一致。預變形所用的輔助部件只能在管道安裝完成后才能拆除。

4.嚴禁使用金屬波紋補償器的變形方法來調整管道的安裝超差，以免影響補償器的正常功能，降低使用壽命，增加管道系統(tǒng)、設備和支撐部件的載荷；

5.在安裝過程中，焊渣不允許飛濺到波形外殼表面，也不允許外殼受到其他機械損壞。

6.當管道系統(tǒng)安裝完成后，應盡快將金屬波紋補償器作為安裝和運輸?shù)狞S色輔助定位部件和緊固件拆除，并根據(jù)設計要求將限位裝置調整到規(guī)定位置，并在環(huán)境條件下具有足夠的補償能力。

7.補償器的所有活動元件不得被外部部件卡住或限制其活動范圍。應確保所有活動部件的正常運行。

8.水壓試驗時，應加固裝有補償器管道端部的次固定管架，以管道移動或旋轉。對于氣體介質的補償器及其連接管道，應注意補水是否需要增加臨時支架。

9.水壓試驗結束后，應盡快排出波殼中的積聚物，并迅速吹干波殼內表面。

10.與補償器波紋管接觸的保溫材料不應含氯。