如何正確選擇煤氣管道補償器

  煤氣管道因季節更替及輸送介質(zhì)高于常溫將發(fā)生熱脹冷縮，長(cháng)度發(fā)生變化。當溫度較高或管道較長(cháng)時(shí)，以上因素可導致管道超過(guò)本身極限應力而破裂，甚至破壞被連接的設備和支架。因此，不能忽視膨脹量及其產(chǎn)生的熱應力，必須采取補償措施，減小管道熱脹冷縮時(shí)所產(chǎn)生的應力，使熱應力減到管道允許應力之下，以保證管道穩定和安全工作。目前，煤氣管道補償器種類(lèi)繁多，設計人員必須充分了解各種補償器的特點(diǎn)，并能夠正確選擇合適的補償器。 
　　為了減少管道的熱應力，一般在管道之間安設補償器，或者利用管道本身的彎曲以自動(dòng)補償。在管道的配置中，應優(yōu)先考慮利用管道彎曲的自然補償作用，這種利用管道自身長(cháng)度變化的自行補償是最好的辦法，當自然補償不能滿(mǎn)足要求時(shí)，可設置補償器。 
　　1.管道的自動(dòng)補償 
　　它是利用管道敷設上的自然彎曲來(lái)吸收管道的熱伸長(cháng)變形，常見(jiàn)的有L形或z形。L形與z形補償器(又稱(chēng)自然補償器)可以利用管道中的彎頭構成，且便于安裝。在管道施工中，應充分利用這兩種補償器做熱膨脹的補償，然后再考慮采用其它種類(lèi)的補償器。自動(dòng)補償的優(yōu)點(diǎn)是可以節省補償器，缺點(diǎn)是管道變形時(shí)產(chǎn)生橫向位移。 
　　2.方形補償器 
　　方形補償器廣泛用于碳鋼、不銹鋼管道以及有色金屬管道。它是由4個(gè)90°彎管組成，采用冷彎法或熱彎法彎制，也可以采用折皺彎頭。方形補償器的優(yōu)點(diǎn)是制造方便，軸向推力較小，補償量大，運行可靠，嚴密性好，不需要經(jīng)常維修。其缺點(diǎn)是單面外伸臂較長(cháng)，占地面積較大，需要增設管架，當管徑較大時(shí)不宜采用。 
　　3.填料補償器 
　　填料式補償器又稱(chēng)套筒式補償器，它可以分為鑄鐵和鋼制兩種。填料補償器的工作原理是當管道熱脹冷縮時(shí)，大小套筒作相對移動(dòng)以吸收其膨脹長(cháng)度。填料與套筒之間因為摩擦產(chǎn)生反推力，其大小與管道內壓力成正比，而與管道的變形量無(wú)關(guān)。安裝時(shí)，填料式補償器的大小套簡(jiǎn)兩端各有一個(gè)支點(diǎn)，一個(gè)固定，一個(gè)滑動(dòng)。這種補償器的優(yōu)點(diǎn)是占地面積小，安裝簡(jiǎn)單，流體阻力小，壁厚耐腐蝕，有較大的補償能力。其缺點(diǎn)是造價(jià)較高，制作較為困難，容易漏水、漏氣，它適用于溫差大、內壓力低以及介質(zhì)不易泄漏的管道，常壓煤氣管道中常采用。 
　　4.波紋補償器 
　　目前，煤氣管道上最常用的是波紋補償器。波紋補償器最主要元件是波紋管；主要性能包括：補償量、彈性剛度，耐壓強度、穩定性、疲勞強度等。一般設計管網(wǎng)時(shí)要求波紋補償器在滿(mǎn)足強度、穩定性和疲勞壽命前提下，補償量越大越好，剛度值越小越好。波紋補償器允許的補償能力一般按最大補償能力的1／2-2／3計算。為了防止橫向突出，波紋補償器的波數不宜太多，一般常用的是1～4個(gè)波，因為波數太多就會(huì )破壞對稱(chēng)變形。 
　　波紋補償器安裝時(shí)的環(huán)境溫度高于補償零點(diǎn)溫度，應預先壓縮，如果安裝時(shí)的環(huán)境溫度低于補償零點(diǎn)溫度，則應預先拉伸。通常，波紋補償器所用的材料為奧氏體系列不銹鋼(如1Crl8Ni9Ti、0Crl8Nil1)及碳鋼，也可以選用特種合金、高溫合金、高鎳合金等金屬材料，以及硅橡膠、氟橡膠等復合非金屬材料。這是目前在煤氣管道補償中應用最為廣泛的一種補償器，也可適用于蒸汽、熱水、氧氣、氮氣或其它無(wú)腐蝕性介質(zhì)的管道系統。 
　　煤氣用的波紋補償器種類(lèi)很多，主要包括以下幾種類(lèi)型： 
　　(1)軸向型波紋補償器。它是一個(gè)波紋元件和兩個(gè)可與相鄰管道、設備相連接的接管(或法蘭)組成的撓性部件，主要用于直管段補償軸向位移。補償器設在兩固定支架之問(wèn)，一端靠近一個(gè)固定支架。補償器不能約束管道壓力推力，壓力推力由其兩側的固定管架承受。 
　　(2)自由復式型波紋補償器。它是由兩個(gè)相同波紋元件和兩個(gè)可與相鄰管道、設備相連接的接管(或法蘭)及一個(gè)中問(wèn)組成的撓性部件，主要用于直管段補償軸向位移及橫向位移。 
　　(3)拉桿型波紋補償器。它是由兩個(gè)相同波紋元件和兩個(gè)可與相鄰管道、設備相連接的接管(或法蘭)及一個(gè)中問(wèn)管，一組能承受壓力推力組成的撓性部件，主要用于補償橫向位移。補償器能約束管道壓力推力，固定管架可不考慮承受管道壓力推力。 
　　波紋補償器的優(yōu)點(diǎn)是制作時(shí)采用先進(jìn)的、對波紋管無(wú)損傷的整體一次液壓成型工藝。產(chǎn)品特點(diǎn)是尺寸精度高，使用壽命長(cháng)，性能可靠，結構緊湊，補償量大，疲勞壽命長(cháng)，承壓能力高，用材廣泛，在工程應用中，具有配管簡(jiǎn)單，不用維修等特點(diǎn)，口徑大，耐溫高，有較強的抗應力腐蝕能力。但它也有不易解決的缺點(diǎn)：例如軸向型波紋補償器對固定支架產(chǎn)生壓力推力，造成固定支架推力大，從而造價(jià)高；另外波紋補償器管壁較薄不能承受扭力、振動(dòng)，安全性差；設備投資高、設計要求嚴、施工安裝精度高、往往達不到預期壽命等一系列缺點(diǎn)。