学文网摘 要：管道由于受到输送介质或环境温度变化的影响，会发生伸长或缩短。如管伸缩受到约束，就会在管壁内由于温度变化而引起胀缩的应力，该应力大到一定的程度，而管道中的补偿又不能满足伸缩的要求，就足以使管子自身和支架达到破坏的程度。为了补偿管道由于温度变化而引起的伸长或压缩，减少管壁内应力，使管道系统安全稳定运行，就必须在管道上每隔一定距离设置一个补偿器。
关键词：方形补偿器；支架；安装
中***分类号：TU81 文献标识码：A
常用热补偿的补偿器有方形补偿器、填料式补偿器、波形补偿器和球形补偿。本文简要分析了自然补偿和方形补偿器，并重点介绍了制作安装方形补偿器中的注意事项。对于自然补偿和方形补偿器，要严格控制长短臂的长度和支架的位置，方形补偿器其预拉伸或预压缩量必须依据设计文件而定，另外，支架作为补偿器的重要辅助部件，其安装质量也很重要。保证管道在热状态下稳定和安全地工作。补偿器和支架的安装应严格按照施工规程进行，不正确的安装往往使补偿器失去应有的作用，给管道运行带来安全隐患。
1方形补偿器的制作
方形补偿器可用整根无缝钢管采用冷弯煨制，也可采用大半径弯头焊制。介质温度较低、压力较低的宜采用大半径弯头焊制补偿器，压力较高，高温介质的管道应采用整根无缝钢管冷弯煨制。
方形补偿器宜采用在单位工厂内整体预制，因其可以利用厂内比较完善的预制平台，最大限度的保证补偿器的焊制、弯制的整体质量。
制作采用大半径弯头焊制补偿器前，首先熟悉、研究设计***纸，看其运行是哪一类介质、压力等级根据其设计要求选用管材的材质。然后与甲方和设计单位的人以及施工单位的技术负责人、项目负责人一起进行现场落实察看，察看管道的的走向、补偿器的安装位置以及现场施工的空间大小，以及对土建提出疑问和解决办法。
一切就绪后，对选定的管材及弯头进行外观检查，4个弯管的角度都必须是90◦，并要求处于一个平面内，表面应无重皮、锈蚀和超过壁厚负偏差及管口的椭圆率应符合设计的有关规定。焊接用的焊条、焊丝钨极材料必须有制造厂的质量证明书，其质量不得低于国家现行的有关质量标准，焊条使用前应检查外观，药皮不得有受潮、脱落或裂纹，清除焊条表面的油污、锈蚀等。氩气纯度按标准不得低于99.96%。
根据***纸要求的补偿器长短臂尺寸，在预制平台上放出方形补偿器中心线，根据中心线的位置确定外径，分别在水平臂和垂直臂外侧和内侧焊制圆弧形卡板，将方形补偿器进行刚性固定，水平臂上不应设置焊口，焊口位置应设置在垂直臂的中部。管口端部应按规定进行坡口打磨，接口端部20mm范围内应打磨出金属本色后，用氩弧焊进行定位焊，分别定位焊4点或6点。再次对方形补偿器进行测量尺寸，测量其平面歪扭偏差不应大于3mm/m,且不大于10mm; 垂直长臂的长度偏差不大于±10mm ，且两臂长度必须一致；水平臂长度偏差应小于±20mm。
焊接时应采用氩弧焊进行根部焊焊接，用手工电弧焊进行多层多焊道焊接以控制焊接变形，如果焊接材质是一般碳钢应进行焊前预热，预热温度为100~200℃。焊后按规定进行对焊接接头的热处理，检查表面不得有裂纹、未融合、气孔夹渣、飞溅等。
2方形补偿器的安装
方形补偿器在工厂内焊接完毕后，吊装运输前，应对两垂直臂用一对卡具将方形补偿器进行固定，防止在吊装和运输过程中产生变形。制作好的方形补偿器经过检验合格后才可以安装，预拉伸或预压缩值必须符合设计文件的规定，允许偏差为±10mm。
方形补偿器通常采用水平安装，只有在空间狭小不能水平安装时，才允许垂直安装。水平安装时，平行臂应与管线坡度相同，两垂直臂应平行并呈水平状态。垂直安装时应根据不同介质设置排气或疏水装置。
预拉伸或与压缩区域内的两端固定支架间的所有焊接接头应焊接完毕，检查合格，预拉伸或与压缩区域内的支架已安装完毕，与补偿器连接的管子和支架也已焊接和固定完毕。管道上在装有补偿器的两端有固定支架，它不但要承受管道的重力，而且其主要作用是限定管道的活动范围，用以控制热变形量和变形方向。由于固定支架承受很大的推力，因而必须有坚固的结构和基础。方形补偿器与固定点的距离不宜小于两固定点间的1/3,每一个滑动支架间的热胀和冷缩的膨胀量都不一样，所以安装滑动支架时，每一个滑动支架间的膨胀量应单独计算，按计算出的偏移量向热位移相反方向1/2偏位安装或符合设计文件规定。
总膨胀量与滑动支架间的膨胀量计算公式：
ΔL=α•ΔT• L
ΔL——膨胀量
α—— 管材线膨胀系数
ΔT——设计温度和环境温度差
L—— 固定支架间距
滑动支吊架主要承受管道的重力和管道因热位移摩擦而产生的水平推力，并保证在管道发生热膨胀时，能够自由伸缩。导向支架或滑动支架的滑动面应光滑平整，不得有歪斜和卡涩现象。绝热层不得妨碍其位移。
靠近方形补偿器两侧，至少应各设置一个导向支座，以保证方形补偿器在热胀和冷缩时能够顺管道轴线自由滑动，而不至于偏离管道中心和滑落支架，导向支座应距补偿器40倍直径。
方形补偿器吊装到位后，把卡具固定到管线和方形补偿器垂直臂上后，用倒链连接卡具拉紧对方形补偿器进行预拉伸，把方形补偿器中心线朝固定支吊点的方向偏移1/4的膨胀量，然后调整接口间隙，并用厚度等于拉伸量的物块加垫在接口间隙内，等管道上的所有固定支吊点紧固好，并确保接口间隙符合焊接工艺要求，有对口偏差时严禁用补偿器强行对口弥补，方形补偿器不允许受扭力作用。焊接接口焊道。待焊接完毕后，应进行焊后热处理。进行预拉伸时的临时卡具应在焊口检查合格后方可拆除。
管道安装完毕后，应按设计文件规定逐个核对支吊架的形式和位置。有热位移的管道，在热负荷运行时，应及时对支吊架进行下列检查与调整：活动支吊架的位移方向、位移值及导向性能应符合设计文件的规定，管托不得脱落，固定支架应牢固可靠。
3自然补偿的制作安装[在上面摘要和关键词及分类里没有提到]
自然补偿比方形补偿器的制作简单、经济，可以现场制作随管道一起敷设。自然补偿按照形状分为L形补偿、Z形补偿和空间立体弯补偿。管道上有一个90◦~135◦的弯管称为L形补偿，管道上有两个反向90◦ 的弯管称为Z形补偿。
自然补偿是利用热力管道的自然弯曲来消除管道因通入热介质而产生的膨胀伸缩量，它由管道中的弯管或弯头构成，不仅结构简单，制作、安装方便，而且安全可靠。设计者会优先考虑选用这种自然补偿。自然补偿安装最简单，但是占用空间大，有一定的局限性。
L形补偿
Z形补偿
通常情况下，L形补偿长臂的长度不宜过大，一般为20~25m，否则会造成短臂的侧向移动量过大而失去作用；Z形补偿的有效长度一般控制在40~50m 的范围内，如果超过控制范围应加其他补偿器补偿。
在制作安装L 形补偿和Z形补偿时应严格按照施工***进行，不宜对其长短臂和支架进行随意改动，以免补偿器失去应有的作用。
空间立体弯补偿可以看作L形补偿和Z形补偿的空间立体组合，制作安装要求大致与L形补偿和Z 形补偿相同。
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