应仲毅

（浙江天成工程设计有限公司，浙江杭州310023）

化学工程

浅谈蒸汽管道的热补偿

应仲毅

（浙江天成工程设计有限公司，浙江杭州310023）

蒸汽管道通常用于输送饱和或过热蒸汽，温度和压力都较高。高温管道在运行中会出现伸长现象，若该现象得不到有效补偿，将会使管道承受巨大的应力，导致管道变形、破裂。

蒸汽；自然补偿；轴向型波纹补偿器

在蒸汽管道设计中，管道热胀冷缩为首要需解决的问题，管道热补偿设计是否合理直接影响蒸汽管道的建设成本和安全。为使管道在热状态下稳定和安全，减少管道热胀冷缩时所产生的应力，设计管道时应采用合理的热补偿。

蒸汽管道的补偿主要分为自然补偿和补偿器补偿两种。设计中应根据现场实际情况做到利用自然补偿为主，补偿器补偿为辅的原则。

1 自然补偿

管道自然补偿是一种利用管道自身弯曲（柔性）的自然补偿形式。当管道转角小于150°时，能用作自然补偿；大于150°时不能用作自然补偿。自然补偿常用的补偿形式为L形直角弯、Z形折角弯和立体补偿三种。

1.1 L形直角弯补偿计算

式中：

l—L形自然补偿短臂长度/m；

ΔL—长臂L的热伸长量/mm；

Dw—管道外径/mm。

图1 L形直角弯计算图

1.2 Z形折角弯补偿计算

式中：

l—Z形自然补偿器短臂长度/m；

ΔL—长臂L的热伸长量/mm；

Dw—管道外径/mm；

E—管道材料的弹性模量/MPa；

[δbw]—弯曲应力/MPa。

图2 Z形折角弯计算图

1.3立体补偿计算

立体补偿采用验算的方式来验证实际中的立体尺寸是否能满足补偿要求。立体管段补偿能力是否满足要求可按如下公式验算：