蒸汽管道分为两种工作状态,一个温度高,一个近似于环境温度,在冷热交替变换中,会因为热胀冷缩原理而产生位移和受力,管道越长,位移和受到的力越大,为了防止管道发生损坏,需要采取措施进行规避,于是就有了这个弯,也被称作为“膨胀节”, 是用来吸收管子轴向膨胀位移的,也有躲避混凝土梁柱的要求,一举两得。

我国对于膨胀节有着相关规定,例如《采暖通风与空气调节设计规范》4.8.17条;采暖管道必须计算其热膨胀。当利用管段的自然补偿不能满足要求时,应设置补偿器。其它如电力化工设计规范都有此要求,甚至有的还要求用软件进行计算,如电厂设计院一般用GLIF,而化工设计院一般用Caesar 等等。

补偿量要安装前计算好,安装工艺要求进行冷拉,特别是主蒸汽出口,支架也很主要,滑动,固定支架重点检测,厂房内尽量利用自然补偿。

那么管道的膨胀到底有多长呢?按照测试计算,1米长距离,升温100度,大约要膨胀1.2mm。可在一些行业上的管道如电厂,升温可达到500-600度多。这个时候1米就是要膨胀7-8mm了。而金属是可拉却不可压的材质,想象一下,铁轨在环境温度下温差就差50度,早期的铁轨还出现凸出来的那种情况,后来采用分段铁轨才解决这个问题。而管道动动辄几百米甚至几十公里,冷态热态下一变化,会产生极大的应力,应力超过管道的极限,管道自然吃不消了,可能会产生严重的后果。

当自然补偿不能满足管道的要求时,我们通常会使用补偿器进行补偿,补偿器能吸收管道轴向、横向、角向冷热变形,并减少设备振动对管道的影响。蒸汽管道上的U型段作用也和这个类似。

文章来源：常州精密钢管博客网