浅谈无推力旋转补偿器在蒸汽管道安装中的应用

杜先琨

摘 要：无推力旋转补偿器在蒸汽管道运行中不但能有效吸收管道由于热胀冷缩产生的热位移，而且能减少蒸汽输送过程中产生的温降、压降及凝结水，从而有效的提升蒸汽输送的品质，保证下游的各个生产单位的可靠运行。

关键词：无推力旋转补偿器；热补偿；安装

生产企业中的工艺、加热、吹扫、事故状态下等各个环节往往需要大量蒸汽，蒸汽是企业生产的能源主线。在蒸汽管道设计安装中，由于管道输送介质的温度较高，造成管道由于热胀冷缩产生的热位移较大，因此为吸收管道热膨胀产生的位移所使用的补偿器尤为重要。我厂蒸汽管道覆盖整个厂区约5平方公里范围，最大供热管道管径为DN800毫米，管网呈枝状结构进行布置，供各生产单位用汽。目前中压蒸汽系统管道总长度约26km，管道工作温度为380度，工作压力为3.7兆帕。蒸汽管道采用低管墩高支架布置，补偿方式为自然补偿方式。

1 背景

1.1 蒸汽管道自身特点

由于热力管道本身输送介质的热工特性及管材特性，无法避免会产生热胀冷缩现象，给热力管线的设计、制造、安装、运行等方面带来影响，直接影响管线的使用性、安全性、经济性等。另外过热蒸汽在输送过程中受温差影响会产生凝结水，如不及时排除也会对管道的安全运行产生极大的威胁。

1.2 长周期安全运行要求

我廠主要热用户为各事业部的生产装置、生活用汽和物料伴热用汽，随着六期改造项目的展开，新建、改建的蒸汽管道项目逐步增多，特别是蒸汽枝状管网中的上游蒸汽管道极其重要，一定要保证其长周期安全可靠运行，绝对不允许意外停工检修。

1.3 管网系统复杂

厂区供热系统始建于上世纪七十年代，先后经历了数次基建、改建和扩建，由于受制于资金和厂区范围等因素限制，造成管网系统比较复杂同时使现有管廊布局空间受到了极大的限制，很难再进行布置。

鉴于以上各种特点，蒸汽管道设计施工时要求我们必须因地制宜的选择一种合适可靠的补偿形式。而无推力旋转补偿器是一种新型的补偿器，主要用于架空敷设的蒸汽和热力管道，由于其优越的性能，近年来广泛被各行业蒸汽管道施工所采用。

2 无推力旋转补偿器推广应用

2.1 无推力补偿器的类型及特点

无推力补偿器由于其自身的结构特点以及管道热膨胀的不同，使用环境的限制等因素，在实际生产及使用中也随之产生了不同的类型，但他们的主要作用一致，即消除和减少热应力，吸收管道轴向、横向、角向热位移。

我厂常用的补偿器为方形补偿器，利用管道及弯头的弹性变形来吸收管系的热胀冷缩，该种补偿器构造简单，但需消耗较大数量的管材和弯头，造成实际管道的展开长度较直线距离增加30%左右的管道长度。管道布置也需占据较大的地理空间，且压力损失大，同时也增加了管道的散热损失。

2.2 常用两种型式补偿器的综合性能比较

以一条180m的蒸汽管道为例，对Π型补偿器、无推力旋转式补偿器两种不同型式补偿器的综合性能进行比较，比较结果见表1。

通过上述比较，我们不难发现传统的自然补偿方式存在补偿量小占地面积大、弯头多、土建规模大、流速受阻、供热半径小、运行中减压降温大、运行成本高、不能随意布置等缺点，所以一般已不采用。

而采用无推力旋转式补偿器具有密封性好、补偿量大、易安装、压降小、经济等优点，适于安装应用。

2.3 无推力旋转补偿器的应用

在炼油适应性改造项目中，蒸汽管道的设计安装采用了此类型的补偿器，从所需工程投资方面分析比较，结果如表2。

3 结束语

旋转补偿器与我厂目前常用的传统补偿器相比，在长距离管道方面具有明显优势，不仅节约资金，施工简便，管网的安全性也得到了提高，是长距离热力管道设计时的首先选择的对象。

参考文献

[1]贺平，孙刚.供热工程[M].北京：中国建筑工业出版社，1993.

[2]夏敏文，施豫祖，等.热能工程设计手册[M].北京：化学工业出版社，1998，6.

[3]施振球.动力管道设计手册[M].北京：机械工业出版社，2006，1.