淺談無(wú)推力旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器在蒸汽管道安裝中的應(yīng)用

杜先琨

摘 要：無(wú)推力旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器在蒸汽管道運(yùn)行中不但能有效吸收管道由于熱脹冷縮產(chǎn)生的熱位移，而且能減少蒸汽輸送過程中產(chǎn)生的溫降、壓降及凝結(jié)水，從而有效的提升蒸汽輸送的品質(zhì)，保證下游的各個(gè)生產(chǎn)單位的可靠運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：無(wú)推力旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器；熱補(bǔ)償；安裝

生產(chǎn)企業(yè)中的工藝、加熱、吹掃、事故狀態(tài)下等各個(gè)環(huán)節(jié)往往需要大量蒸汽，蒸汽是企業(yè)生產(chǎn)的能源主線。在蒸汽管道設(shè)計(jì)安裝中，由于管道輸送介質(zhì)的溫度較高，造成管道由于熱脹冷縮產(chǎn)生的熱位移較大，因此為吸收管道熱膨脹產(chǎn)生的位移所使用的補(bǔ)償器尤為重要。我廠蒸汽管道覆蓋整個(gè)廠區(qū)約5平方公里范圍，最大供熱管道管徑為DN800毫米，管網(wǎng)呈枝狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行布置，供各生產(chǎn)單位用汽。目前中壓蒸汽系統(tǒng)管道總長(zhǎng)度約26km，管道工作溫度為380度，工作壓力為3.7兆帕。蒸汽管道采用低管墩高支架布置，補(bǔ)償方式為自然補(bǔ)償方式。

1 背景

1.1 蒸汽管道自身特點(diǎn)

由于熱力管道本身輸送介質(zhì)的熱工特性及管材特性，無(wú)法避免會(huì)產(chǎn)生熱脹冷縮現(xiàn)象，給熱力管線的設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行等方面帶來(lái)影響，直接影響管線的使用性、安全性、經(jīng)濟(jì)性等。另外過熱蒸汽在輸送過程中受溫差影響會(huì)產(chǎn)生凝結(jié)水，如不及時(shí)排除也會(huì)對(duì)管道的安全運(yùn)行產(chǎn)生極大的威脅。

1.2 長(zhǎng)周期安全運(yùn)行要求

我廠主要熱用戶為各事業(yè)部的生產(chǎn)裝置、生活用汽和物料伴熱用汽，隨著六期改造項(xiàng)目的展開，新建、改建的蒸汽管道項(xiàng)目逐步增多，特別是蒸汽枝狀管網(wǎng)中的上游蒸汽管道極其重要，一定要保證其長(zhǎng)周期安全可靠運(yùn)行，絕對(duì)不允許意外停工檢修。

1.3 管網(wǎng)系統(tǒng)復(fù)雜

廠區(qū)供熱系統(tǒng)始建于上世紀(jì)七十年代，先后經(jīng)歷了數(shù)次基建、改建和擴(kuò)建，由于受制于資金和廠區(qū)范圍等因素限制，造成管網(wǎng)系統(tǒng)比較復(fù)雜同時(shí)使現(xiàn)有管廊布局空間受到了極大的限制，很難再進(jìn)行布置。

鑒于以上各種特點(diǎn)，蒸汽管道設(shè)計(jì)施工時(shí)要求我們必須因地制宜的選擇一種合適可靠的補(bǔ)償形式。而無(wú)推力旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器是一種新型的補(bǔ)償器，主要用于架空敷設(shè)的蒸汽和熱力管道，由于其優(yōu)越的性能，近年來(lái)廣泛被各行業(yè)蒸汽管道施工所采用。

2 無(wú)推力旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器推廣應(yīng)用

2.1 無(wú)推力補(bǔ)償器的類型及特點(diǎn)

無(wú)推力補(bǔ)償器由于其自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及管道熱膨脹的不同，使用環(huán)境的限制等因素，在實(shí)際生產(chǎn)及使用中也隨之產(chǎn)生了不同的類型，但他們的主要作用一致，即消除和減少熱應(yīng)力，吸收管道軸向、橫向、角向熱位移。

我廠常用的補(bǔ)償器為方形補(bǔ)償器，利用管道及彎頭的彈性變形來(lái)吸收管系的熱脹冷縮，該種補(bǔ)償器構(gòu)造簡(jiǎn)單，但需消耗較大數(shù)量的管材和彎頭，造成實(shí)際管道的展開長(zhǎng)度較直線距離增加30%左右的管道長(zhǎng)度。管道布置也需占據(jù)較大的地理空間，且壓力損失大，同時(shí)也增加了管道的散熱損失。

2.2 常用兩種型式補(bǔ)償器的綜合性能比較

以一條180m的蒸汽管道為例，對(duì)Π型補(bǔ)償器、無(wú)推力旋轉(zhuǎn)式補(bǔ)償器兩種不同型式補(bǔ)償器的綜合性能進(jìn)行比較，比較結(jié)果見表1。

通過上述比較，我們不難發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的自然補(bǔ)償方式存在補(bǔ)償量小占地面積大、彎頭多、土建規(guī)模大、流速受阻、供熱半徑小、運(yùn)行中減壓降溫大、運(yùn)行成本高、不能隨意布置等缺點(diǎn)，所以一般已不采用。

而采用無(wú)推力旋轉(zhuǎn)式補(bǔ)償器具有密封性好、補(bǔ)償量大、易安裝、壓降小、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，適于安裝應(yīng)用。

2.3 無(wú)推力旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的應(yīng)用

在煉油適應(yīng)性改造項(xiàng)目中，蒸汽管道的設(shè)計(jì)安裝采用了此類型的補(bǔ)償器，從所需工程投資方面分析比較，結(jié)果如表2。

3 結(jié)束語(yǔ)

旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器與我廠目前常用的傳統(tǒng)補(bǔ)償器相比，在長(zhǎng)距離管道方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，不僅節(jié)約資金，施工簡(jiǎn)便，管網(wǎng)的安全性也得到了提高，是長(zhǎng)距離熱力管道設(shè)計(jì)時(shí)的首先選擇的對(duì)象。

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