随着城市集中供热事业的迅速发展,供热管道直埋技术以其占地少、施工方便灵活、进度快、工程造价低、不影响市容及交通等优点逐渐替代架空及地沟敷设,被广泛推广及应用。但是蒸汽管道的设计、施工及运行应该说还处在尚未完善、需要进一步探索的阶段中,补偿器损坏、疏水装置拉断、保温层严重***致使热损过大等现象多有发生。DN5003500m烟台经济技术开发区蒸汽管道先后采用:①地沟敷设、套筒补偿器补偿热伸长,②复合保温直埋敷设、波纹补偿器补偿热伸长;③钢套钢直埋敷设、波纹补偿器补偿热伸长等三个阶段。经过多年设计、施工、运行、检验,现在全部采用钢套钢直埋敷设,补偿器普遍采用直埋轴向型波纹管补偿器。到目前为止,施工蒸汽管道***大管径为,***大工作半径长,由烟台开发区热力工程设计院设计、热务总公司自行设计、施工及运行,多年来运行稳定可靠。套筒补偿器:成本较低,但在运行过程中需要经常换添料维护,因此管道沿程要做许多井室,施工、运行维护费用***。不符合现代绿化环保要求。同时井室排水不及时会加快腐蚀和增加热损失。固定支架及补偿器的布置:经过多年设计及运行比较,在布置补偿器时都采用固定支架两侧对称布置方式,同时在弯头处***个固定支架一侧布置补偿器。如图:且各固定支架间距尽量相同。固定支座间距越大,暖管时管道对固定支座的冲击力越大。受到套筒补偿器、波纹管补偿器、方形补偿器等常用补偿器补偿量的限制,固定支座间距一般较小。随着旋转补偿器的出现,单组旋转补偿器的补偿段长度可达到200m或更长。管道对固定支座的冲击。蒸汽管道暖管时,由于管道热膨胀引起管道由静止突然发生运动,使管道对固定支座产生冲击力。应用理论力学中动力学理论分析了冲击力产生的原因,推导出理论公式。提出弹性固定支座的设计理论,给出了在暖管过程中能保证固定支座安全可靠的弹性系数计算式。蒸汽管道在冷态启动时必须进行暖管,暖管速度不宜过快,这是蒸汽管道运行的常识。若暖管速度过快,易造成管道振动,***固定支座。也有人认为:若暖管速度过快,凝结水还未来得及排出,易造成水击,从而造成管道振动。兴松钢管有限公司认为:仅从水击方面考虑,未必需要缓慢暖管。若采用过热热蒸汽吹扫管道,直接快速打开首端阀门,少量凝结水与高速蒸汽混合,形成雾状汽水两相流,不易造成水击。经分析,温变时蒸汽管道热伸长运动的动能,是暖管时引起管道振动的动力源。在目前的蒸汽管道设计中,部分人不考虑暖管动能对固定支座产生的冲击以及引起固定支座变形或振动问题。若出现暖管振动造成固定支座***,大多把问题简单归结为暖管蒸汽流速过高。然而在理论上,若固定支座为***刚性,暖管时管道对固定支座的冲击力***大将趋近无穷大,固定支座必然遭到***。当然,在现实中***刚性的固定支座不可能存在,因此按照有关规定缓慢暖管一般不会造成固定支座***。任何复杂管系,都可以通过设置固定支座的方法将其划分为若干形状,较为简单的***补偿管段为直管段、L型管段、Z型管段等。在设计中应根据典型管段的工作条件及热位移选择波纹管补偿器类型。计算典型管段的热位移,以确定波纹管补偿器的波数并得出在规定疲劳寿命下补偿器的额定补偿量。本文研究的波纹管补偿器设计计算的条件为:①选用波纹管补偿器额定补偿量时,考虑20%的热伸长余量。②只考虑使用波纹管补偿器后增加的位移及补偿器的弹性力,不考虑风载及其他外部荷载对管道的作用力。)