高婉丽，李玲，吴光中，刘瑞敏

（北京航天试验技术研究所，北京 100074）

为使管道在高于或低于安装温度的操作状态下稳定和安全，减少管道热胀冷缩时所产生的应力，管道应进行热补偿设计。利用管道自身弯曲的自然补偿和采用补偿器的方法是管道热补偿设计的两种常用方法。自然补偿方法结构简单，无波纹补偿器等薄弱环节，可以作为热补偿设计的首选方案，但是在地形受限无法折弯、弯头变形量过大产生干涉等场合，需考虑波纹管补偿。已有学者对管道热补偿方法进行了研究，如：董同武对热力管道的补偿设计及典型问题进行了分析[1]，孙运生对旋转补偿器在大容量燃煤锅炉配套注汽管道上的应用进行了研究[2]，王华在制氧工厂设计中的应用管道自然补偿方案[3]，段和国对直埋供热管道热补偿方式进行了介绍[4]；还有学者对补偿失效进行过研究，如：武文华对蒸汽管道热力补偿失效问题进行了分析[5]，等等。这些研究工作多集中在石油、化工、热力等领域，且多针对高温管道。低温管道应力分析主要针对容器，如邓芳采用有限元分析方法，对低温贮罐管路系统温差、压力、重力以及基座沉降、管口等载荷进行了应力分析[6]。在航天领域，由于液氢、液氧等低温推进剂被广泛使用，与之相关的低温压力管道设计是保障产品研制的重要内容。特别是随着运载火箭推力等级的提高，需要研制大口径低温压力管道来实现推进剂的大流量输送。……