只有知道了蒸汽管道熱伸長量的計算方法才能知道蒸汽管道補(bǔ)償器多少米設(shè)置一個，蒸汽管網(wǎng)供熱壓力一般約1.0MPa,溫度高達(dá)300℃,最大管徑已達(dá)1000mm,供熱半徑達(dá)6～7km,而一些特殊的熱用戶對壓力和溫度的需求更高。

根據(jù)最近接觸的幾次膨脹節(jié)爆管事故,久安補(bǔ)償器廠家認(rèn)為蒸汽管道設(shè)計中,必須充分考慮管道的熱補(bǔ)償問題,并采取相應(yīng)措施,合理選用管道補(bǔ)償器與合理設(shè)置固定支架,

否則產(chǎn)生的作用力將通過管道傳遞到固定支架和相關(guān)聯(lián)的設(shè)備上,對設(shè)備以及管道的安全運(yùn)行構(gòu)成一定的威脅。充分認(rèn)識管道推力產(chǎn)生的機(jī)理,對設(shè)計、施工及管道管理的各級人員都非常重要。

蒸汽管道熱伸長量計算方法

熱伸長管道內(nèi)供熱介質(zhì)及周圍環(huán)境發(fā)生變化,將引起管道的熱脹冷縮,使管壁產(chǎn)生巨大的應(yīng)力,其伸長值為:

ΔL=αLΔt×1000式中,ΔL———管道的熱伸長量,mm;α———管材的線性膨脹系數(shù),×10-6/℃;L———兩固定支架間的直線距離,m;Δt———工作溫度與安裝溫度之間的差值,℃。

　　在管線兩端都固定的情況下,管子不能自由伸長,傳給固定支架的力可按下式計算:

F=Eεf=αEΔtf=σf式中,E———鋼材的彈性模量,MPa;ε———管線材料的應(yīng)變;f———鋼管的截面積。

　　在工作溫度為200℃時,單位長度的219mm×6mm的20#無縫鋼管,在直段兩端固定情況下,鋼材所受應(yīng)力σ=(ΔL/L)E=412MPa,

由熱膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過20#鋼在200℃時的許用應(yīng)力123MPa,且已超過鋼材的屈服極限。鋼管截面積f=π(DW-S)S=4013mm2,此時對固定支架的作用力F=σf=4013×412=1.65×106N,

這樣大的作用力顯然是不允許的,任何設(shè)備或支架都無法承受。因此,必須在管道的兩固定點(diǎn)之間采取相應(yīng)的措施進(jìn)行補(bǔ)償。