蒸汽管道膨胀余量
所有的管道都是在环境温度下安装,但是当用来输送热的流体,例如热水或者蒸汽时,管道运行在高温状态。
从环境温度升至工作温度时管道会膨胀,特别是在长度方向管道的膨胀情况更加严重。这将在输送系统的某些区域内产生应力作用,例如管道连接处,极端情况下还将导致破裂。
其中:膨胀量Le=l*ΔT*a
L = 支撑点之间的距离(m)
ΔT = 环境温度与工作温度之间的温差 (°C)
a= 膨胀系数 (mm/m °C) x 10-3(对于200℃温差内的碳钢管道为15)
举例:长30 m的碳钢管道用来输送4 bar g (152°C) 的蒸汽。如果管道安装时温度为10°C,用公式来确定管道的膨胀长度。
膨胀量Le=l*ΔT*a=30 x 142 x 15 x 10-3=64mm
L = 30(m)
ΔT = 152-10=142 (°C)
a= 15 (mm/m °C) x 10-3
举例:确定输送265°C的蒸汽,长度100米的碳钢管道从15°C的膨胀长度。温差:265 - 15°C = 250°C,膨胀长度近似为330mm。
管道布置必须足够灵活以吸收由于加热引起的管道移动。在很多情况下,管道布置有其自然的灵活性,例如利用管道的长度和很多的弯头,以确保没有很大的应力积聚。而在另外一些安装中则必须采取措施以达到灵活的要求。