自密封旋转型补偿器在热力系统中应用
姚连明中国石化上海石油化工股份有限公司生产部，上海200540）
摘要：自密时旋转型补偿器在热力系统中应用不但能吸收管道的热位移，缓解蒸汽输送过程中产生的楚结水对管道的影响，而且还能够缓解管架空间压力，减少管道泄漏事故发生，保证热力系统的安全稳定运行。
关键词：自密对旋转型补偿器；热补偿；热力
在石油化工企业中，过热蒸汽被广泛应用于装置的加热、工艺、消防灭火、稀释，事故等各个环节，它是石油化工生产的主要公用工程之一，是石油化工企业生产的能源生命线。上海石化热力管道追布各个事业部的公共界区，生活区和第二工业区，约覆盖10平方公里范围。最大供热管管径为820毫米，最长的单管长度近10公里，呈环状布置结构供各生产装置用汽。目前上海石化中压蒸汽系统(P=3.7±0.1MPa.T=380±10C)管道长度约26km，低压蒸汽系统（P=1.35±0.05MPa，T=315±10℃）管道长度约63km，供热管道大部分采用低管墩高支架布置，垂直补偿膨胀弯结构，部分管线采用球形补偿器、波形补偿器和旋转式补偿器。
1热力系统背景
上海石化热力系统先后经历了一期、二期、三期一阶段、煤代油工程、三期完善化、热网扩建工程、四期工程、五期工程、 1600万吨炼油改造等基建、扩建阶段，热力系统比较复杂，在国内众多的热力系统中是一个庞大且较复杂的系统，现有管廊布局空间受到了极大的限制，很难再进行布置，另外由于生产要求施工周期紧，施工完毕后要立刻进行切换投用。
为了满足上海石化热力管网“安、稳，长，满、优“的需要，鉴于以上各种特点，热力管道施工时必须选择合适的补偿器，而自密封旋转型补偿器是一种新型的补偿器。
2自密封旋转型补偿器在热力系统中应用
自密封旋转型补偿器在管廊上管道的布置方式有了新的变化，补偿器补偿长度可以达到自然补偿的约10倍，节约30% 的管材和大量弯头，总投资可节约30-40%，且压降是自然补偿的1/3，更为重要的是管道在热应力补偿完成后，运行过程始终处于无应力状态，管网运行比自然补偿更为安全可靠。自密封旋转型补偿器在热力系统中的应用不但能吸收管道的热位移，缓解蒸汽输送过程中产生的结水对管道的影响，而且还能够缓解管架空间压力，减少管道泄蒲事故发生，保证热力系统的安全稳定运行。
2.1不同类型补偿器使用特点
自然补偿器常见的有方形补偿器，由管道及弯头组成一个
设备管理
特定装置，利用管道及弯头的弹性变形来吸收管系的热胀冷缩，构造简单，但需消耗大量的管材和弯头，同时为克服热应力的影响，需要增加管道和弯头的壁厚，材料成本高，雷增加 30%-40%的延长管段，管系布置也需占据众多的、较大的地理空间，且压力损失大，同时也增加了管道的散热损失。
球型补偿器主要由球头、外壳体、后座、球瓦、密封环和注料口等组成，随着球型补偿器的发展，出现了注填式球型补偿器等各种衍生形式。注填式球型补偿器的结构如下图所示。
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1.球头，2外壳体3.球面轴3
4.势环5、婚验 7.特种密射制
6.注科口 8.后座
注填式球型补管器的结构调图
密封剂从注料口注人，在球头和外壳体之间形成由密封环及特种密封剂组成的密封腔，实现对管道内介质的密封。同时，它又和球瓦一起承受管道内介质的压力所产生的拉力。工作时，管道由于温度变化所产生的伸缩力作用在球头（或外壳体）上，使球头和外壳体产生相对转动，通过一对球补的相互折曲运动完成对管道的热补偿，吸收管理的热应力。
球型补偿器可以绕本身轴线做360°旋转，并可向任意方向做角折曲运行，补偿量大，由于要保证管道的直线性，球型补偿器本身的角度也需要给于补偿，因此它必须两个或三个组成组来使用，单个球型补偿器不能吸收膨胀量。
波纹管补偿器文称波纹管膨胀节，可以吸收管子的轴向位移、横向位移、角向位移或者这鞋位移的组合。金属波纹管补偿器由构成其工作主体的波纹管（一种弹性元件)和端管、支架、法兰、导管等附件组成。是用以利用波纹管补偿器的弹性元件的有效伸缩变形来吸收管线、导管或容器由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化的一种补偿装置。波纹管补偿器安装时非常强调同心度，在运行期间容易产生腐蚀泄漏和失稳变形两种失效形式，由于在工作过程中，波纹管等元件不断被压缩容易产生疲劳。
旋转式补偿器是通过成双旋转筒和力臂形成力偶，使大小相等、方向相反的一对力，由力臂回绕中心旋转，以达到力偶两边热管产生的热膨胀量的吸收。旋转式补偿器在管道热应力
2016年2月
化置|157