淺談旋轉補償器在熱網工程中的應用

劉邦龍

摘 要：介紹了旋轉補償器的基本工作原理，對旋轉補償器在熱網工程中的應用優勢進行了探討。相比于傳統補償器而言，旋轉補償器具有補償距離長、壓力損失小、安全性高、使用壽命長、水平推力小和工程造價低等特點。針對熱網工程應用旋轉補償器過程中需要注意的問題進行了分析、研究。

關鍵詞：熱網工程；旋轉補償器；補償距離；旋轉臂

中圖分類號：TU995 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.06.140

在熱網工程的建設過程中，補償器的選擇和應用會直接對整個熱網工程的運行質量產生影響，因此，需要工作人員根據技術發展的趨勢和方向，積極引入新型補償器，以促進熱補償水平的提高。

1 旋轉補償器工作原理分析

圖1為在當前技術條件的支持下，旋轉補償器最常見的平面結構示意圖。由圖1可見，在將旋轉補償器應用于熱網工程的過程中，基本工作原理可概括為：由熱網管道上安裝的2個旋轉補償器與旋轉臂（圖1中的“L”）共同構成旋轉補償器組，在熱網工程管道按照雙向補償方式布置的條件下，旋轉臂會以環繞Z軸中心的方式旋轉動作。如果熱網工程管道按照單向補償的方式布置，則旋轉臂會通過環繞有固定端補償器的方式旋轉動作。在旋轉過程中，可吸收支管道上的熱膨脹量，以達到旋轉補償的目的。

從旋轉補償器工作原理的角度上看，在熱網工程的運行實踐中，旋轉補償器可能占用較大的空間，因此，從適用范圍的角度上看，對景觀無特殊要求，且直線距離較長的熱網管道多布設在工業區或城郊區。在遵循適用范圍的條件下，合理應用旋轉補償器能促進熱網工程整體運行質量的提升，從而實現熱補償功能和經濟性效益的提升。

2 旋轉補償器的應用優勢

2.1 補償距離長，壓力損失小

在熱網工程實踐中引入旋轉補償器后，可按照200.0～500.0 m的長度距離分組設置旋轉補償器組，同時，也可以根據實際運行情況，在管線兩端固定點的直線段上對旋轉補償器的布置位置進行靈活調整。相比于傳統的補償器而言，旋轉補償器的安裝數量較少，且自身沒有壓力降作用，蒸汽輸送壓力較小（對于比常規意義上的軸線波紋管式補償器而言，壓力降可下降至0.03 MPa/km左右）。由于壓力損失較小，因此，在遠距離供熱工程中，旋轉補償器的綜合應用優勢將得到更加突出的體現。

2.2 安全性能高，使用壽命長

旋轉補償器的自身結構具有較好的剛性水平，對水擊作用力有良好的抵抗效果，且在應用于熱網工程的過程中不需要考慮氯離子腐蝕性因素和應力腐蝕性因素對旋轉補償器造成影響，在確保熱網工程管道安全、可靠運行方面的意義巨大。更為關鍵的是，在現階段技術條件的支持下，旋轉補償器使用的密封形式為徑向密封，因此，不會產生軸向位移作用力，可在確保密封材料密封性能的前提下，使管網長期投入運行，節省大量的維護工作量。

2.3 水平推力小，工程造價低

由于旋轉補償器采用螺栓剛性連接，所以，不會產生內壓推力，從而使固定支架受到的水平推力較小，加上補償點少，可使固定支架的數量和體積大大減少。應用在架空管道中時，與采用其他補償方式的管網相比較，采用旋轉補償器的管網工程造價可以降低5%以上。

3 旋轉補償器應用中需要注意的問題

旋轉補償器應用中需要注意的問題有以下3點：①由于旋轉補償器具有較高的補償能力，且補償能力會隨著管托位移量的增大而增強，因此，可采用滾筒支架或滑動支架將其布置在長距離、移動的架空管線中，從而減少摩擦阻力，達到合理控制支架推動作用力的效果。同時，在應用旋轉補償器的過程中，可根據膨脹的具體方向和膨脹量計算各個管托對應的長度，并在計算長度基礎上增加一定的安全余量，其目的是避免旋轉補償器管托在運行期間無法固定在支架上，進而掉落的問題。在管托長度的計算上，必須考慮環境溫度和安裝溫度對管道位移的影響，以確保旋轉補償器的穩定運行。②在熱網工程運用旋轉補償器后，靠近補償器的管段可能會產生一定的側向位移作用力，因此，在旋轉補償器的設計階段，必須根據說明和規范要求設置對應的滑動和導向支架結構。需要特別注意的是，由于旋轉補償器會對存在彎管的管段起到一定的補償作用，因此，彎管兩側不得使用導向支架（存在彎管的區域建議以滑動支架作為首選方案），其目的是避免在彎道影響下，側向位移對導向板與管托的關系產生影響，從而杜絕土建支架在受力后發生后傾現象。③如果將旋轉補償器應用在直埋敷設式的熱網工程中，在選擇旋轉補償器的安裝位置時，應將其設置在與架空管道連接的轉角位置。如果現場的實際情況無法滿足該方案，則可將其放置于鐵箱中（鐵箱需要預先做好防腐、防銹蝕處理）。同時，在施工過程中，需要通過焊接的方式將導管與鐵箱固定。由于套管具有熱位移的特性，因此，還需要在套管焊接前加裝補償器，避免焊接后鐵箱出現變形或其他質量缺陷。

4 結束語

本文重點分析了熱網工程中旋轉補償器的應用。旋轉補償器具有非常理想的應用優勢和價值，比其他方案更加有效，值得推廣。

〔編輯：張思楠