旋转补偿器在中压蒸汽管道的应用

工程概况

在某公司100×104t/a乙烯及配套项目中，由热电工程输送至炼油工程有两根中压蒸汽管道。蒸汽管道规格为D610×26，采用高压锅炉用无缝钢管，材质为20G碳素钢。全长为2396m，输送能力为152～200t/h，设计压力为4.2MPa，设计温度为450℃，采用架空敷设。

2补偿器的选用

2.1方形补偿器

方形补偿器是蒸汽管道采用的一种常用方式，其优点是安全性较高，正常运行中无须维护，但在管径较大时占地面积较多。蒸汽设计温度高达450℃，如果采用方形补偿器的话，那么补偿距离很短，造成弯头及管材消耗较大，压降过大。该项目管道全长为2396m，每60m设1个方形补偿器，一共需要设置40个方形补偿器。方形补偿器的外伸臂长达11m，每个补偿器按4个弯头计算，共计160个弯头，由于外伸臂而加长的管道长度有880m。通过计算得出，采用方形补偿器管道压降为0.367MPa，无法满足用户要求。

2.2球形补偿器

球形补偿器的优点是补偿能力强，占用空间小，阻力小，可任何方向折曲。如果采用球形补偿器的话，根据地形等条件需要安装12组球形补偿器，球形补偿器的外伸臂长度为7.5m，经计算压降为0.25MPa。单纯考虑压降，采用球形补偿器是一种可行的方案，但是，球形补偿器存在侧向位移，容易泄漏，运行维护费用较高，在高压状态下进行补漏存在安全问题。适用于本项目的球形补偿器的加工工艺非常复杂，目前，国内尚无可靠的生产厂家，只能依赖进口，不仅价格为国产的2～3倍，而且供货周期也长达15个月，严重制约了工程进度。

2.3旋转补偿器

旋转补偿器是近年发展起来的一种新型补偿器，主要由旋转管、密封压盖、密封座以及锥体连接管组成，其具体是结构如图1所示。

3设计要点

进行长距离补偿时应合理设置支架；方形组合式补偿由于有横向摆动，因此两侧一定距离内不准设置支架；摩擦角直接影响密封材料的使用寿命，管径越大，摩擦角应越小；力偶臂长度宜控制在2-6m；补偿器应按补偿量的1/2进行预偏置；由于补偿距离长，为减小固定支架推力，应采用摩擦系数较小的滚动支座或其他减阻管座。