陷区架空供热管道补偿器选型介绍

专业介绍架空区补偿器选用规则

陷区架空供热管道不锈钢补偿器选型分析

——巩义市超创管道专业技术视角

摘要：对多种补偿在煤矿塌陷区架空供热管道的可靠性进行了探讨，介绍了旋转补偿器的布置形式。对适用于煤矿塌陷区架空供热管道的压力平衡式波纹管补偿器、横向大拉杆波纹管补偿器、铰链型波纹管补偿器、球形补偿器、方形补偿器、旋转补偿器的经济性进行了比较。旋转补偿器的经济性最优，可靠性在6种补偿器中排第2位，旋转补偿器的经济性与可靠性的综合指标最优。

煤炭行业把地下采过煤的区域称为采空区。由于地下采空，采空区上方的地面逐步沉降，采空区上方的区域称为塌陷区。由于采煤厚度、采空区距地面的深度、采空区上方的地质构造等情况复杂，很难准确预测塌陷区的塌陷时间及塌陷速率。加之规划开采煤层起止时间的不确定性，在塌陷区或未来塌陷区敷设供热管道时，必须认真考虑地面不均与沉降对供热管道安全运行的影响。目前补偿器种类繁多，在研究塌陷区架空敷设供热管道的课题中，补偿器的经济可靠性是需要讨论的重要问题之一。本文对塌陷区架空供热管道补偿器的经济可靠性进行分析。

1 可靠性分析

① 普通轴向型波纹管补偿器

普通轴向型不锈钢波纹管补偿器分为内压轴向型和外压轴向型。与外压轴向型波纹管补偿器相比，内压轴向型波纹管补偿器的造价较低，但容易失稳，单个补偿器补偿量较小。与内压轴向型波纹管补偿器相比，外压轴向型波纹管补偿器的有效面积较大。在各种波纹管补偿器中，采用外压轴向型不锈钢波纹管补偿器，内压造成管道对主固定支座的推力最大。外压轴向型波纹管补偿器单个补偿量可以较大，但与内压轴向型不锈钢波纹管补偿器相比，单位补偿量的造价较高。 与其他波纹管补偿器相比，无论使用普通内压或外压轴向型波纹管补偿器，内压造成管道对主固定支座的推力都比较大。对于塌陷过程中的塌陷区，存在地

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面沉降造成主固定支座的承载能力降低的可能性，且地面沉降易造成管道的轴向同心度降低，易造成管道总体失稳。因此，普通轴向型波纹管补偿器不适用于塌陷区架空供热管道。

② 压力平衡式不锈钢波纹管补偿器

与普通轴向型波纹管补偿器相比，压力平衡式波纹管补偿器的抗轴向失稳能力较强。采用压力平衡式波纹管补偿器，内压使管道对固定支座造成的推力为零。因此，塌陷区架空供热管道使用压力平衡式波纹管补偿器，地面沉降不易造成管道破坏性的危险。单从技术出发，压力平衡式波纹管补偿器适用于塌陷区架空供热管道。

③ 横向大拉杆、铰链型波纹补偿器

横向大拉杆波纹补偿器可视为两个铰链行波纹管补偿器的组合，因此二者可视为同一类型波纹管补偿器。采用这两种波纹管补偿器，内压使管道对固定支座的推力为零，在这个方面，二者等效。这两种波纹管补偿器均不存在轴向失稳问题，因此在塌陷区架空供热管道上使用，地面沉降不易破坏管道。单从技术出发，二者均适用于塌陷区架空供热管道。

④套筒补偿器

套筒补偿器分普通套筒补偿器和压力平衡式套筒补偿器（也称为无推力补偿器）。压力平衡式套筒补偿器在内压平衡原理方面与压力平衡式波纹管补偿器相同。无论普通套筒补偿器还是压力平衡式套筒补偿器，对于安装轴向同心度的要求都比普通波纹管补偿器高。由于店面不均匀沉降造成管道的变形影响补偿器的轴向同心度，因此与普通轴向型波纹管补偿器相比，套筒补偿器对塌陷区架空供热管道的可靠性更差。

⑤ 球形补偿器

球形补偿器在管道上的补偿工作原理与铰链型波纹管补偿器类似，一般成对组合使用，靠自身的小转角在管道的转弯处形成较大的补偿量。如果长距离直管道没

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有自然转弯，欲设置球形补偿器或铰链型波纹管补偿器，必须认为地设置转弯，增加弯头。单从技术出发，球形补偿器与铰链型波纹管补偿器一样，适用于塌陷区架空供热管道。

⑥ 方形补偿器

方形补偿器是历史悠久的补偿器之一，也可称其为压力平衡式补偿器或无推力补偿器。单从技术出发，方形补偿器更适用于塌陷区架空供热管道。

⑦旋转补偿器

旋转补偿器的工作原理与球形补偿器相似，内压使管道对固定支座造成的推力为零，对管道的轴向同心度要求不高，适用于塌陷区架空供热管道。但在进行经济性评价时，不能忽略增加弯头的费用和增加弯头后阻力提高造成的高耗电量。 3 经济性分析

适用于塌陷区架空供热管道的补偿器有：压力平衡式波纹管补偿器、横向大拉杆波纹管补偿器、铰链型波纹管补偿器、球形补偿器、方形补偿器、旋转补偿器。采用这些补偿器，内压使管道对主固定支座的推力均为零。

旋转补偿器最经济。但考虑可靠性，表1列举补偿器的可靠性一次为：方形补偿器、旋转补偿器、球形补偿器、横向大拉杆波纹补偿器、铰链型波纹管补偿器、压力平衡式波纹管补偿器。旋转补偿器的可靠性仅次于方形补偿器，但二者经济性却相差甚远。因此，旋转补 …… 此处隐藏：340字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……