管道的热膨胀是热力管道设计计算中首先要考虑的因素工作钢管的热膨胀量下式计算.docx

管道的热膨胀是热力管道设计计算中首先要考虑的因素。工作钢管的热膨胀量下式计算：L=L(t-to)式中：AL管道热膨胀量Ma钢材的线膨胀系数m/(m)1.管道的长度mt管道的工作温度to管道的安装温度°C例1：DN200直埋管道，工作钢管为中219X6,夕套钢管中480x6,硅酸铝离心玻璃棉复合保温层厚度UOmm,输送过热蒸汽压力1.6MPa,温度350,管道安装温度20,求每米管道的热膨胀量。查表得钢材的线膨胀系数a为11.2XI0-6m/(m),代入公式(1),1=11.2×10-6×I×(350-20)=0.037m即每米管道热膨胀量为3.7mm。在管道布置时，走向力求平直以减少阻力损失并节省材料，所以管道以直管段为主，在管道必须转弯处形成“L”形或“z”形自然补偿管段。直管段部分一般采用外压轴向型补偿器来补偿管道的热膨胀。6.1型自然补偿管段在L型管段中短臂的长度必须能满足长臂的热膨胀要求，短臂的最小长度可由线算图查得。L型自然补偿段线算表见下图：由于工作钢管的自由膨胀受到位于工作钢管和外套钢管之间的轴向滑动支架的限制，工作钢管只能在管道轴向自由膨胀，为了充分发挥L型自然补偿管段的补偿作用，在L型自然补偿弯头两侧一定距离内采用平面滑动支架，见图：例3：DN200直埋管道，工作钢管为219x6,外套钢管480x6,硅酸铝离心玻璃棉复合保温厚度IlOmm,输送过热蒸汽压力1.6MPa,温度350,管道安装温度20,管顶敷土深度0.8m,即管中心距至地面1.04m,采用上图L型自然补偿，请合理布置非限位滑动支架并选取合适的外套钢管。本例中，L型管段的长臂长度为30m,每米热膨胀量为3.7mm,总热膨胀量为IHmm,查线算图得，短臂的长度至少为IOm,支架的布置应保证弯头短臂一侧IOm范围内的管道自由膨胀，在此管段内不能布置轴向滑动支架，只能布置平面滑动支架。同理，L型管段的短臂长度为20m,总热膨胀量为74mm,查线算图得，其对应的“短臂”长度至少为7.5m,支架的布置应保证弯头长臂一侧7.5m范围内的管道自由膨胀，在此管段内不能布置轴向滑动支架，只能布置平面滑动支架。弯头两侧两支架的间距不应大于直管段部分两支架间距的80%。由于长臂的总膨胀量为IIOmm,原外套钢管480X6不能满足膨胀要求，应加大为630*6钢管。为充分利用保温层与外套管之间的膨胀间隙，安装时工作钢管应冷拉，冷拉量为热膨胀量的一半，两侧臂同时冷拉。从下图看出，L型补偿段异型管件较多，制作安装比较复杂，成本较高。应尽量采用尺寸较小的L型补偿管段，直管段部分采用波纹管补偿器，不必加大外套管。在本例中，若L型补偿管段两侧臂长均为4m,利用保温层与外套之间的空气作为膨胀间隙，就可以满足膨胀要求，外套管也不必加大。