淺談無推力旋轉補償器在蒸汽管道安裝中的應用

杜先琨

摘 要：無推力旋轉補償器在蒸汽管道運行中不但能有效吸收管道由于熱脹冷縮產生的熱位移，而且能減少蒸汽輸送過程中產生的溫降、壓降及凝結水，從而有效的提升蒸汽輸送的品質，保證下游的各個生產單位的可靠運行。

關鍵詞：無推力旋轉補償器；熱補償；安裝

生產企業中的工藝、加熱、吹掃、事故狀態下等各個環節往往需要大量蒸汽，蒸汽是企業生產的能源主線。在蒸汽管道設計安裝中，由于管道輸送介質的溫度較高，造成管道由于熱脹冷縮產生的熱位移較大，因此為吸收管道熱膨脹產生的位移所使用的補償器尤為重要。我廠蒸汽管道覆蓋整個廠區約5平方公里范圍，最大供熱管道管徑為DN800毫米，管網呈枝狀結構進行布置，供各生產單位用汽。目前中壓蒸汽系統管道總長度約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，補償方式為自然補償方式。

1 背景

1.1 蒸汽管道自身特點

由于熱力管道本身輸送介質的熱工特性及管材特性，無法避免會產生熱脹冷縮現象，給熱力管線的設計、制造、安裝、運行等方面帶來影響，直接影響管線的使用性、安全性、經濟性等。另外過熱蒸汽在輸送過程中受溫差影響會產生凝結水，如不及時排除也會對管道的安全運行產生極大的威脅。

1.2 長周期安全運行要求

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

1.3 管網系統復雜

廠區供熱系統始建于上世紀七十年代，先后經歷了數次基建、改建和擴建，由于受制于資金和廠區范圍等因素限制，造成管網系統比較復雜同時使現有管廊布局空間受到了極大的限制，很難再進行布置。

鑒于以上各種特點，蒸汽管道設計施工時要求我們必須因地制宜的選擇一種合適可靠的補償形式。而無推力旋轉補償器是一種新型的補償器，主要用于架空敷設的蒸汽和熱力管道，由于其優越的性能，近年來廣泛被各行業蒸汽管道施工所采用。

2 無推力旋轉補償器推廣應用

2.1 無推力補償器的類型及特點

無推力補償器由于其自身的結構特點以及管道熱膨脹的不同，使用環境的限制等因素，在實際生產及使用中也隨之產生了不同的類型，但他們的主要作用一致，即消除和減少熱應力，吸收管道軸向、橫向、角向熱位移。

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

2.2 常用兩種型式補償器的綜合性能比較

以一條180m的蒸汽管道為例，對Π型補償器、無推力旋轉式補償器兩種不同型式補償器的綜合性能進行比較，比較結果見表1。

通過上述比較，我們不難發現傳統的自然補償方式存在補償量小占地面積大、彎頭多、土建規模大、流速受阻、供熱半徑小、運行中減壓降溫大、運行成本高、不能隨意布置等缺點，所以一般已不采用。

而采用無推力旋轉式補償器具有密封性好、補償量大、易安裝、壓降小、經濟等優點，適于安裝應用。

2.3 無推力旋轉補償器的應用

在煉油適應性改造項目中，蒸汽管道的設計安裝采用了此類型的補償器，從所需工程投資方面分析比較，結果如表2。

3 結束語

旋轉補償器與我廠目前常用的傳統補償器相比，在長距離管道方面具有明顯優勢，不僅節約資金，施工簡便，管網的安全性也得到了提高，是長距離熱力管道設計時的首先選擇的對象。

參考文獻

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