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【摘 要】在为蒸汽管道设计补偿的时候，通常有两种设计的办法。一种是天然补偿，另一种即是运用补偿器进行补偿。这篇文章首要介绍了蒸汽管道的天然补偿，经过关于蒸汽管道天然补偿方式进行分析，并结合补偿器来与天然补偿进行一个比照，期望在进行管道的实践设计中能够给有关的人员一些学习。
【关键词】化工装置；蒸汽管道；自然补偿
前言
蒸汽管道在化工设备用于运送饱满蒸汽和过热蒸汽，自身的温度和压力一般较高。一般化工设备的蒸汽管道大多是架空敷设，很少有管沟敷设，不应埋地敷设。为了使管道在工作状态下能够安稳安全的工作，在规划管道时需要考虑管道受热时的热膨胀量，尽量减小管道因温度升高而发作的应力对管道构成损坏。为了减少这个温差应力对于管道带来的影响，就要考虑到补偿的问题。
一、化工工艺装置蒸汽管道分析
化工工艺就是利用石油、天然气等原材料进行处理加工，从而生产出一些化工产品。在社会政工，这些产品的应用都十分的广泛，具有很大的发展前景，这些产品的生产也涉及到了社会中的很多部门。化工企业在社会发展中占有很重要的地位， 社会的发展离不开化工企业，而化工企业受到的关注程度也非常的高，化工企业由于其生产环境的特殊性，在生产过程中往往会出现一些安全事故，这对于工人来说是一种很大的威胁，另外对于化工企业产生的社会影响也不利。而在化工工艺企业中装置的蒸汽管道是生产过程中非常关键的一种设备，企业能不能实现安全生产，蒸汽管道是重要的一个环节，因此，对于蒸汽管道的设计来说，就显得十分的重要。
二、化工蒸汽管道设计的具体分析
（一）管廊上的蒸汽管道布置
在化工企业的管廊上的蒸汽管道布置，一般都是采用乙稀塑料管作为基础的材料，而这种管道在实际的使用过程中有几种压力、蒸汽的模式，在这些不同的模式下工作，都要保证他们在管廊的同一侧。这样是为了保证H 形补偿器的合理装置。管道在工作状态下，管内的温度会在很短的时间内就上升很多，因此，就需要H 形的补偿器来减少温度带来的变形，所以，H 形补偿器在管道中的位置一定要做到精确。在不同的工作模式下，H 形补偿器都有规定的距离来进行安装的，一定要严格按照这些距离来进行操作。
（二）蒸汽管道的排液设计分析
化工蒸汽管道在暖管时会出现凝液现象， 所以在H 形补偿器的最低点中要有排液的装置来进行排液。对于不同的压力蒸汽管，排液的设置也是不一样的，比如在超高压的蒸汽管道中要在接近排气管的地方来安装排液装置，而对于高压和中压的管道而言，只需要安装疏水装置即可。排液的目的是使管道能够正常的工作，也为了保护管道，因此，对于不同压力下工作的管道要用不同的设计。目前，有一些装置可以实现管道的自动化控制，主要是根据管道的温度进行自动化的控制。
（三）蒸汽管道支管设计分析
在安装支管的时候，先要看散热器是否已经正确安装，支管的尺寸和灯叉弯要把量控制好。散热器在安装时，有的采用暗装，有的采用的是半暗装，这要保证安装的没关系，灯叉弯和炉片要和墙角相适应，以使看起来比较美观。支管的坡度也要进行校正，保证立管和散热器能够很好的固定。在安装过程中，要对压力进行试验，看是否与设定的压力相符，如果没有问题的话，就可以办理验收的手续。在通暖时，供暖的范围是要根据供暖的面积来进行确定的，要与热源进行很好的联系。在这个过程中，需要通暖人员对泄水阀门进行检查，看其是否已经关闭，同时，也要看立管和支管等是否打开，以保证暖通能够正常的通过来。在向系统充软化水的时候，首先要打开放风阀门，然后在开安装在回水干管的阀门。如果放风阀门那块看到水的话，就要立刻关闭，这个过程要重复多次进行，直到冷风排净。如果在检查过程中发现了问题，要及时的关闭供水阀门，然后再控制供水和回水的阀门，来对管内进行冲洗，之后就可以正常的使用了。
三、蒸汽管道的补偿原则
蒸汽管道补偿的办法有两种，分别为运用管道本身曲折的天然补偿和运用补偿器补偿。在进行管道的天然补偿规划的时分，一定要遵从以下的几点规划原则：
（一）从管道安置上思考，这就需求在进行蒸汽管道天然补偿的规划的时分，思考到全部蒸汽管道的柔性，看看是不是可以运用管道进行天然的补偿
（二）管道的冷紧上思考，这样就需求咱们在对于蒸汽管道进行天然补偿的时分，需求思考到管道是在低温的情况下，仍是在高温的热力情况下进行的。这样可以依据实践的剖析对管道进行补偿规划。
（三）假如上述两种办法都不可以满意管道的补偿的话，那么就需求选用补偿器进行补偿。别的当弯管转角小于150°时，能用作天然补偿，大于150°时，不能选用天然补偿。选用天然补偿是不是满意需求，可以用下面的公式判别：
D·Δ/（L-U）2≤2. 083
其中：D——管道外径（cm）
Δ——管道的补偿量（ cm ）
L——管道展开总长度（m）
U——两固定点间的距离（m）
上述公式使用条件：1）单根管道，无变径。2）两头必须固定。3）中心无限位支架。4）无分支管。若核算后满足此公式，阐明管道安全。
四、蒸汽管道天然补偿
蒸汽管道的天然补偿即是使用管道中的曲折部分的挠曲，来进行管道补偿的位移。在进行管道的天然补偿的时分，从管道的曲折程度常分为L型直角弯，Z字形折角弯及空间立体弯。下面简略的介绍常用的几种补偿方法。
（一） L 型直角弯
关于L 型安置的管道长臂一般控制在20～25m 以内，最长不要超越30 m。而且曲折应力不应超越80 Mpa。关于L型安置的管道，短臂最小长度按以下公式核算：
L2min= 1. 1×（ΔL×Do/300）1/2
L2min —“L”型布置短臂最小长度（m） ΔL — 长臂L1的热膨胀量（mm）
Do — 管道外径（mm）
（二）平面Π弯
道，沿高（H）的管道是不设斜度的。
1、平面Π型补偿器第一个导向架位置
Π型补偿器第一个导向架应距弯头40 Dn（管道的公称直径），以避免弯头处弯曲应力过大。弯头与三通都是管道上应力简单会集的部件，管道一旦出现问题大多发生在应力会集的地方。
2、平面布置Π型补偿器的宽（W）与高（H）的确定
依据蒸汽管道两个固定点间的间隔计算出需求的补偿量， 再经过《石油化工管道安装规划便查手册》第七章第四节中Π型补偿器线算图挑选适宜的宽（W）与高（H）以及管道对固定点的推力， 并把此推力提供给构造专业对固定点的支持进行校核.
（三）空间立体弯
空间立体弯是指立体安置Π型补偿器，相比较平面Π型补偿器而言，立体安置Π型补偿器安置灵敏，更适用于管廊上多根管道需求天然补偿的状况。为了管廊外观看起来漂亮以及便于构造规划支架（主要是接受水平力），Π型补偿器宜会集安置。假如需求热（冷）补偿的管道较多（4 根以上），Π型补偿器可分为两头安置。水平推力大的、管径大的宜靠柱安置，最佳两柱受力适当，这样有利于构造规划。常温管道、管径小的放在中心。下图为Π型补偿器立体互嵌安置，
图4
五、管道自然补偿的与补偿器补偿的对比
补偿器是一种设置在管道上，为了吸收管道发生的热胀冷缩以及位移的一种元件，在蒸汽管道中，咱们通常会选用四种方法的补偿器。第一种是方形的补偿器，它首要即是使用弯管的弹性来关于管道因为出现热变形进行吸收的，从它作业的原理上来看，方形的补偿器首要句式归于关于管道弹性的一种热补偿。它的首要长处即是制造对比简单、装置起来对比便利，运用起来安全可靠，并且不需要常常的进行修理处理。可是它关于空间的占用是对比大的，并且还影响美观。第二种补偿器是使用波纹管的资料来制造的补偿器，这种补偿器的结构对比好，关于压力的承受能力是对比高的，在进行作业的时分功能对比好，并且这种波纹管的装备是对比简单的，它的耐腐蚀性是对比高的，在进行修理的时分也会对比便利。第三种补偿器首要即是填料式的补偿器，它首要即是依托插管、套管的相对运动来关于管道进行一个补偿在进行这种补偿器的装置的时分必定要注意在补偿器的前面以及后面设置导向支架，这样可以使得补偿器可以愈加的安全可靠。第四种补偿器为球形的补偿器，这种补偿器在进行管道的补偿的时分首要即是使用球形有些的视点来进行的，在进行实际的操作中，球形补偿器是答应管道在必定的范围里进行一个相对的转动，关于管道是不是在同样的一条直线上没有硬性的规则。因为天然补偿受限于现成的地势或平面方位，所以当天然补偿无法满足要求时，需要依据应力剖析核算挑选适宜的补偿器进行补偿。补偿器的缺陷是报价高，易走漏，后期修理量大。所以在蒸汽管道上应首要思考天然补偿的方法。
六、蒸汽管道设计时应该注意的要点
（一）合理选择管径。在选择管径时，要根据蒸汽的需求量。当管径太大的时候，就会增多投资，加大热损失，同时也会增加冷凝水。当管径太小的时候，就会造成蒸汽使用点的压力，蒸汽流量不足，最后使水锤和冲蚀的现象发生。因此在选择管径的时候，不能过大或者过小。（二）应力的需求。在安置管道的时候，一定要符合应力的需求，严厉的进行应力的核算。管道上π 形补偿器的设置、补偿器固定点的推力以及与设备相连的蒸汽管道的配管等的设置都要满足应力的需求，这样操可以使规划作业的功率得到提高。（三）防止水锤表象。当高速活动的水丸碰到管道的设备件、设备或许阀门的时分，会发生一定的振荡和噪声，这即是所谓的水锤表象。为了防止水锤的表象，要留意疏水系统的设置，另外子啊连接分支管取蒸汽的时分，要在主管道的上方。管道不能运用太多的支管、缩口弯道等。为了使管道部分下沉的表象不发生，设置管道支持的设置一定要合理。应当水平的设备过滤器的滤网。
结语：经过关于蒸汽管道天然补偿的研讨，咱们关于蒸汽管道有了一个极好地了解，在实际的蒸汽管道的规划中，应该在这样的一个基础上关于蒸汽管道的天然补偿，做出一个具体的规划，这样在实际的管道运转的时分，咱们就可以更多的考虑到蒸汽管道在运转中的各要素，关于蒸汽管道的杰出运转，起到一个要害的作用。
参考文献
[1]马大博. 浅谈化工装置中蒸汽管道的自然补偿[J]. 化工管理，2014，（14）.
[2]张旭江，牛晓彦. 化工装置中蒸汽管道的设计[J]. 科技致富向导，2012，（26）.
[3]林章寿. 化工装置中蒸汽管道的布置[J]. 化学工程与装备，2012，（05）.
【关键词】化工装置；蒸汽管道；自然补偿
前言
蒸汽管道在化工设备用于运送饱满蒸汽和过热蒸汽，自身的温度和压力一般较高。一般化工设备的蒸汽管道大多是架空敷设，很少有管沟敷设，不应埋地敷设。为了使管道在工作状态下能够安稳安全的工作，在规划管道时需要考虑管道受热时的热膨胀量，尽量减小管道因温度升高而发作的应力对管道构成损坏。为了减少这个温差应力对于管道带来的影响，就要考虑到补偿的问题。
一、化工工艺装置蒸汽管道分析
化工工艺就是利用石油、天然气等原材料进行处理加工，从而生产出一些化工产品。在社会政工，这些产品的应用都十分的广泛，具有很大的发展前景，这些产品的生产也涉及到了社会中的很多部门。化工企业在社会发展中占有很重要的地位， 社会的发展离不开化工企业，而化工企业受到的关注程度也非常的高，化工企业由于其生产环境的特殊性，在生产过程中往往会出现一些安全事故，这对于工人来说是一种很大的威胁，另外对于化工企业产生的社会影响也不利。而在化工工艺企业中装置的蒸汽管道是生产过程中非常关键的一种设备，企业能不能实现安全生产，蒸汽管道是重要的一个环节，因此，对于蒸汽管道的设计来说，就显得十分的重要。
二、化工蒸汽管道设计的具体分析
（一）管廊上的蒸汽管道布置
在化工企业的管廊上的蒸汽管道布置，一般都是采用乙稀塑料管作为基础的材料，而这种管道在实际的使用过程中有几种压力、蒸汽的模式，在这些不同的模式下工作，都要保证他们在管廊的同一侧。这样是为了保证H 形补偿器的合理装置。管道在工作状态下，管内的温度会在很短的时间内就上升很多，因此，就需要H 形的补偿器来减少温度带来的变形，所以，H 形补偿器在管道中的位置一定要做到精确。在不同的工作模式下，H 形补偿器都有规定的距离来进行安装的，一定要严格按照这些距离来进行操作。
（二）蒸汽管道的排液设计分析
化工蒸汽管道在暖管时会出现凝液现象， 所以在H 形补偿器的最低点中要有排液的装置来进行排液。对于不同的压力蒸汽管，排液的设置也是不一样的，比如在超高压的蒸汽管道中要在接近排气管的地方来安装排液装置，而对于高压和中压的管道而言，只需要安装疏水装置即可。排液的目的是使管道能够正常的工作，也为了保护管道，因此，对于不同压力下工作的管道要用不同的设计。目前，有一些装置可以实现管道的自动化控制，主要是根据管道的温度进行自动化的控制。
（三）蒸汽管道支管设计分析
在安装支管的时候，先要看散热器是否已经正确安装，支管的尺寸和灯叉弯要把量控制好。散热器在安装时，有的采用暗装，有的采用的是半暗装，这要保证安装的没关系，灯叉弯和炉片要和墙角相适应，以使看起来比较美观。支管的坡度也要进行校正，保证立管和散热器能够很好的固定。在安装过程中，要对压力进行试验，看是否与设定的压力相符，如果没有问题的话，就可以办理验收的手续。在通暖时，供暖的范围是要根据供暖的面积来进行确定的，要与热源进行很好的联系。在这个过程中，需要通暖人员对泄水阀门进行检查，看其是否已经关闭，同时，也要看立管和支管等是否打开，以保证暖通能够正常的通过来。在向系统充软化水的时候，首先要打开放风阀门，然后在开安装在回水干管的阀门。如果放风阀门那块看到水的话，就要立刻关闭，这个过程要重复多次进行，直到冷风排净。如果在检查过程中发现了问题，要及时的关闭供水阀门，然后再控制供水和回水的阀门，来对管内进行冲洗，之后就可以正常的使用了。
三、蒸汽管道的补偿原则
蒸汽管道补偿的办法有两种，分别为运用管道本身曲折的天然补偿和运用补偿器补偿。在进行管道的天然补偿规划的时分，一定要遵从以下的几点规划原则：
（一）从管道安置上思考，这就需求在进行蒸汽管道天然补偿的规划的时分，思考到全部蒸汽管道的柔性，看看是不是可以运用管道进行天然的补偿
（二）管道的冷紧上思考，这样就需求咱们在对于蒸汽管道进行天然补偿的时分，需求思考到管道是在低温的情况下，仍是在高温的热力情况下进行的。这样可以依据实践的剖析对管道进行补偿规划。
（三）假如上述两种办法都不可以满意管道的补偿的话，那么就需求选用补偿器进行补偿。别的当弯管转角小于150°时，能用作天然补偿，大于150°时，不能选用天然补偿。选用天然补偿是不是满意需求，可以用下面的公式判别：
D·Δ/（L-U）2≤2. 083
其中：D——管道外径（cm）
Δ——管道的补偿量（ cm ）
L——管道展开总长度（m）
U——两固定点间的距离（m）
上述公式使用条件：1）单根管道，无变径。2）两头必须固定。3）中心无限位支架。4）无分支管。若核算后满足此公式，阐明管道安全。
四、蒸汽管道天然补偿
蒸汽管道的天然补偿即是使用管道中的曲折部分的挠曲，来进行管道补偿的位移。在进行管道的天然补偿的时分，从管道的曲折程度常分为L型直角弯，Z字形折角弯及空间立体弯。下面简略的介绍常用的几种补偿方法。
（一） L 型直角弯
关于L 型安置的管道长臂一般控制在20～25m 以内，最长不要超越30 m。而且曲折应力不应超越80 Mpa。关于L型安置的管道，短臂最小长度按以下公式核算：
L2min= 1. 1×（ΔL×Do/300）1/2
L2min —“L”型布置短臂最小长度（m） ΔL — 长臂L1的热膨胀量（mm）
Do — 管道外径（mm）
（二）平面Π弯
道，沿高（H）的管道是不设斜度的。
1、平面Π型补偿器第一个导向架位置
Π型补偿器第一个导向架应距弯头40 Dn（管道的公称直径），以避免弯头处弯曲应力过大。弯头与三通都是管道上应力简单会集的部件，管道一旦出现问题大多发生在应力会集的地方。
2、平面布置Π型补偿器的宽（W）与高（H）的确定
依据蒸汽管道两个固定点间的间隔计算出需求的补偿量， 再经过《石油化工管道安装规划便查手册》第七章第四节中Π型补偿器线算图挑选适宜的宽（W）与高（H）以及管道对固定点的推力， 并把此推力提供给构造专业对固定点的支持进行校核.
（三）空间立体弯
空间立体弯是指立体安置Π型补偿器，相比较平面Π型补偿器而言，立体安置Π型补偿器安置灵敏，更适用于管廊上多根管道需求天然补偿的状况。为了管廊外观看起来漂亮以及便于构造规划支架（主要是接受水平力），Π型补偿器宜会集安置。假如需求热（冷）补偿的管道较多（4 根以上），Π型补偿器可分为两头安置。水平推力大的、管径大的宜靠柱安置，最佳两柱受力适当，这样有利于构造规划。常温管道、管径小的放在中心。下图为Π型补偿器立体互嵌安置，
图4
五、管道自然补偿的与补偿器补偿的对比
补偿器是一种设置在管道上，为了吸收管道发生的热胀冷缩以及位移的一种元件，在蒸汽管道中，咱们通常会选用四种方法的补偿器。第一种是方形的补偿器，它首要即是使用弯管的弹性来关于管道因为出现热变形进行吸收的，从它作业的原理上来看，方形的补偿器首要句式归于关于管道弹性的一种热补偿。它的首要长处即是制造对比简单、装置起来对比便利，运用起来安全可靠，并且不需要常常的进行修理处理。可是它关于空间的占用是对比大的，并且还影响美观。第二种补偿器是使用波纹管的资料来制造的补偿器，这种补偿器的结构对比好，关于压力的承受能力是对比高的，在进行作业的时分功能对比好，并且这种波纹管的装备是对比简单的，它的耐腐蚀性是对比高的，在进行修理的时分也会对比便利。第三种补偿器首要即是填料式的补偿器，它首要即是依托插管、套管的相对运动来关于管道进行一个补偿在进行这种补偿器的装置的时分必定要注意在补偿器的前面以及后面设置导向支架，这样可以使得补偿器可以愈加的安全可靠。第四种补偿器为球形的补偿器，这种补偿器在进行管道的补偿的时分首要即是使用球形有些的视点来进行的，在进行实际的操作中，球形补偿器是答应管道在必定的范围里进行一个相对的转动，关于管道是不是在同样的一条直线上没有硬性的规则。因为天然补偿受限于现成的地势或平面方位，所以当天然补偿无法满足要求时，需要依据应力剖析核算挑选适宜的补偿器进行补偿。补偿器的缺陷是报价高，易走漏，后期修理量大。所以在蒸汽管道上应首要思考天然补偿的方法。
六、蒸汽管道设计时应该注意的要点
（一）合理选择管径。在选择管径时，要根据蒸汽的需求量。当管径太大的时候，就会增多投资，加大热损失，同时也会增加冷凝水。当管径太小的时候，就会造成蒸汽使用点的压力，蒸汽流量不足，最后使水锤和冲蚀的现象发生。因此在选择管径的时候，不能过大或者过小。（二）应力的需求。在安置管道的时候，一定要符合应力的需求，严厉的进行应力的核算。管道上π 形补偿器的设置、补偿器固定点的推力以及与设备相连的蒸汽管道的配管等的设置都要满足应力的需求，这样操可以使规划作业的功率得到提高。（三）防止水锤表象。当高速活动的水丸碰到管道的设备件、设备或许阀门的时分，会发生一定的振荡和噪声，这即是所谓的水锤表象。为了防止水锤的表象，要留意疏水系统的设置，另外子啊连接分支管取蒸汽的时分，要在主管道的上方。管道不能运用太多的支管、缩口弯道等。为了使管道部分下沉的表象不发生，设置管道支持的设置一定要合理。应当水平的设备过滤器的滤网。
结语：经过关于蒸汽管道天然补偿的研讨，咱们关于蒸汽管道有了一个极好地了解，在实际的蒸汽管道的规划中，应该在这样的一个基础上关于蒸汽管道的天然补偿，做出一个具体的规划，这样在实际的管道运转的时分，咱们就可以更多的考虑到蒸汽管道在运转中的各要素，关于蒸汽管道的杰出运转，起到一个要害的作用。
参考文献
[1]马大博. 浅谈化工装置中蒸汽管道的自然补偿[J]. 化工管理，2014，（14）.
[2]张旭江，牛晓彦. 化工装置中蒸汽管道的设计[J]. 科技致富向导，2012，（26）.
[3]林章寿. 化工装置中蒸汽管道的布置[J]. 化学工程与装备，2012，（05）.