沧州盛邦管道有限公司

　　地埋保温钢管，特别是各式各样的保温结构型式的城镇集中供热或“热、电、冷”三联供的蒸汽管道正在国内外应用，方兴未艾。直埋管道的热补偿是重要的关键技术之一，由于设计、制作、施工或生产操作上的多种原因，曾发生多起严重事故，造成不应有的人身伤亡和严重经济损失。根据多年研究、工程实践和文献资料，就直埋式预制高温保温管道的热补偿的设计和存在问题，做一专题分析。

　　2 热补偿方式 在国内外直埋式预制高温保温管道应用中，为克服因温差(使用温度和安装温度之差)造成的热力管道胀缩和位移变化，设计上多采用以下4种方式进行补偿。

　　(1)管道（管件）的预热（预拉伸）：国外一些大公司通常在直径小于500 mm的管道中采用，但不广泛；

　　(2)自然补偿：设计柔性管件如弯头、l型或之型弯管进行热补偿，这是国内外采用较多的方式之一；

　　(3)一次性补偿：设一次性补偿器，在安装试运行后，焊死，此法国内外都有采用；

　　(4)设补偿器：随介质温度变化，管道胀缩、补偿器对应缩伸、吸收应力和位移进行热补偿。 补偿器近年发展极快，在直埋式管道中应用也为广泛，型式有波纹式（内压、外压、单双向、变推力的平衡式、半平衡式及铰链式）、套筒式（加注单封、双密封、弹簧压封及无推力式）以及老式∏型（方型）等。 由于波纹补偿器设计采用多，暴露出的问题也较充分，很需要我们研究、认识和改进。 本文仅就自然补偿和补偿器补偿2种方式进行讨论。

　　3 热伸长量的计算和补偿设计

　　为使直埋热力管道在热状态下稳定和安全操作，减小管道热胀冷缩时产生的应力，防止管道超强破坏和位移变化破坏保温结构，增大热损失，必须进行热力管道热伸长量的计算及补偿设计。

　　3.1 热力管道热伸长量的计算 △l=α(t1-t2)l 式中 △l－管道热伸长量(m)； α－管道在相应温度范围内的线胀系数［m／(m.℃)］； l－计算管道长度(m)； t1－管道安装温度(℃)； t1－管道设计使用（介质）温度（℃） 3.2 补偿设计 (1)管道热应力、强度的设计、计算；

　　(2)补偿单元的设计、选择（包括自然补偿件或补偿器）；

　　(3)保温结构的综合分析和设计；

　　(4)引安全运行寿命，特别是长期震动下的疲劳寿命问题。

　　除(1)、(2)外，(3)、(4)2点对高温蒸气预制直埋管道尤为重要，不单要考虑热损失、能耗问题，对于刚性的内外管结构，还要考虑应力和强度的影响。

　　4 自然补偿 所谓自然补偿，就是管道中发柔性弯曲管段0口弯头，l型、z型弯管）吸收管道热伸长变形。 此方式优点：简单、可靠；缺点：产生横向位移，不单是在弯头处，在直线段也发生相应位移，其保温结构应做充分考虑、设计。 近年来的深入研究表明，直埋管道由于保温结构型不同，已不能完全套用架空或地沟敷设管道自然补偿力算，因实践表明若套用将出现极大的偏差，已造成多处破坏、泄漏事故发生。

　　4.1 设计原则 (1)转角不小于70°，否则将出现应力急剧上升，易发生问题；

　　(2)转角大于150°，不起自然补偿作用；

　　(3)l型长臂不宜大于20～25 m。

　　(4)弯曲许用应力σ(q235材质)不大于78.5 mpa。