浅析管道补偿器的选型与安装

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[摘 要] 管道的铺设在我们每栋建筑中都是十分重要的，因此管道的安全就必需引起我们的高度注意，那么我们就有必要了解关于管道补偿器的相关知识。

[关键词] 金属波纹补偿器 非金属补偿器 补偿器的安装和使用

一、补偿器的由来

补偿的基本意思有弥补缺陷，抵消损失。也有科技方面的补偿，当管道输送介质或管道所处环境有温度变化时，管道由温度引起的热胀冷缩是不可避免的，如果不采取一定的方式补偿该尺寸变化，将会在管壁内产生很高的应力，通过管道传至固定管架或设备，当温差过某一范围时，温差应力大于管子可承受的应力范围，这时就必须考虑补偿问题。

二、补偿器的种类

管道补偿器简介：管道补偿器分为金属波纹补偿器、非金属补偿器、套筒补偿器、方形补偿器等几大类。金属波纹补偿器、非金属补偿器在使用中比较普遍。

1.金属波纹补偿器习惯上也叫膨胀节，或伸缩节。由构成其工作主体的波纹管（一种弹性元件）和端管、支架、法兰、导管等附件组成。属于一种补偿元件。利用其工作主体波纹管的有效伸缩变形，以吸收管线、导管、容器等由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化，或补偿管线、导管、容器等的轴向、横向和角向位移。也可用于降噪减振。在现代工业中用途广泛。

2.非金属补偿器构成其工作主体的弹性元件是非金属材质，通常是纤维织物，所以又称织物补偿器。可以补偿管道轴向、横向、角向位移，具有无推力、简化支座设计、耐腐蚀、耐高温、消声减振等特点，特别适用于热风管道及烟尘管道。

三、补偿器的作用

在管系补偿设计中，最为经济的是自然补偿，自然补偿是利用管道的自然弯曲形状所具有的柔性来补偿热位移，显然自然补偿的能力是有限的，当自然补偿不能满足要求时，通常应考虑设置金属波纹管膨胀节等补偿装置。

管系所受载荷主要是外力载荷（管道及流动介质自重，内压，风载，地震荷载等）和位移载荷，设置管道补偿器的目的在于消除外载作用在设备或管道上的作用力，且可把复杂管系分隔成形状比较简单，独立膨胀的管段，保证膨胀节的最佳使用效果。管道补偿器可以补偿吸收管道轴向、横向、角向热变形，吸收设备振动，减少设备振动对管道的影响，吸收地震、地陷对管道的变形量。补偿器应用于大型场馆的冷热管道系统、钢铁厂、火力发电厂、等排烟脱硫，除尘设备，空气加热，助流鼓风等设备的出入口处，因此各种补偿器得到大力推广应用。

四、如何对补偿器进行选型

由于受到各方面的制约是相当复杂的，但是任何复杂的管系都可以选用若干个固定支架在不同的部位选择不同的设置，将其分成若干形状相对简单的单独管段，并分别确定各管段的变形及补偿量，由于补偿器的种类很多，正确地选型是非常重要的，因此在管系的总体设计时，应充分地考虑到管线的走向和支撑体系（包括固定管架、导向滑动管架等）的设计和综合考虑补偿器的造型和配置，以示达到安全、合理、适用、经济的最佳组合。比如金属波纹管补偿器它是以波纹管为核心的挠性元件，在管线上再作轴向、横向和角向三个方向的补偿。轴向型补偿器为了减少介质的自激现象。在产品内部没有内套管，在很大程度上限制了径向补偿能力，故一般仅用以吸收或补偿管道的轴向位移；横向位移补偿器主要吸收垂直于补偿器轴线的横向位移，小拉杆横向位移补偿器适合于吸收横向位移，也可以吸收轴向、角向和任意三个方向位移的组合；铰链补偿器（也称角向补偿器），它以两上或三个补偿器配套使用（单个使用铰链补偿器没有补偿能力），用以吸收单向平面内的横向变形，万向铰链（角向）补偿器，由两个或三个配套使用，可吸收三维方向的变形量。

五、补偿器安装和使用要求

1．补偿器在安装前应先检查其型号、规格及管道配置情况，必须符合设计要求。

2．对带内套筒的补偿器应注意使内套筒子的方向与介质流动方向一致，铰链型补偿器的铰链转动平面应与位移转动平面一致。

3．需要进行“冷紧”的补偿器，预变形所用的辅助构件应在管路安装完毕后方可拆除。

4．严禁用金属波纹补偿器变形的方法来调整管道的安装超差，以免影响补偿器的正常功能、降低使用寿命及增加管系、设备、支承构件的载荷。

5．安装过程中，不允许焊渣飞溅到波壳表面，不允许波壳受到其它机械损伤。

6．管系安装完毕后，应尽快拆除金属波纹补偿器上用作安装运输的黄色辅助定位构件及紧固件，并按设计要求将限位装置调到规定位置，使管系在环境条件下有充分的补偿能力。

7．补偿器所有活动元件不得被外部构件卡死或限制其活动范围，应保证各活动部位的正常动作。

8．水压试验时，应对装有补偿器管路端部的次固定管架进行加固，使管路不发生移动或转动。对用于气体介质的补偿器及其连接管路，要注意充水时是否需要增设临时支架。

9．水压试验结束后，应尽快排波壳中的积水，并迅速将波壳内表面吹干。

10．与补偿器波纹管接触的保温材料应不含氯.

六、管道系统中使用金属波纹补偿器的若干说明

波纹管补偿器在管道系统中常被用来吸收管道系统由于温度变化所产生的位移。其优点是吸收位移大并且使得管道系统美观和紧凑。在一些较为特殊的场合使用波纹管补偿器可以得到较好的效果，解决了许多困扰设计者的难题。例如空间狭小的场所，高空架设的管线，大直径管道系统等等。

由于波纹管补偿器自身结构的原因，波纹管补偿器也成为管道系统中最为薄弱的环节，因此波纹管补偿器的使用受到较为严格的限制。对于高温、高压的管道系统、介质为易燃、易爆、剧毒的管道系统一般禁用波纹管补偿器。，一般来讲，波纹管补偿器的使用在设计中仅为迫不得已情况下的最后选择，能不使用尽量不使用。

七、小结

总之，在波纹管补偿器应用日益广泛的今天，我们要产品的检查、安装、使用维护等几个方面严格控制，使之安全、有效的运行。