(1)熱力管道的熱伸長量通常按下式計算:
δx=α(t1-t2)l
其中:δx —— 管道的熱伸長量,mm;
α —— 鋼管的線膨脹係數,mm/(m ℃),
t1 —— 管內介質溫度,℃,管內介質指蒸汽、熱水、過熱水等;
t2 —— 管道安裝時的溫度,℃,
l —— 管道計算長度,m。
計算管道熱伸長量,是為了確定補償器的所需補償量,或驗算管道因熱伸長而產生的壓縮應力,所以對於管道的熱伸長量應計算其 值,即取冷態安裝條件的 溫度和熱態運行條件的 溫度之間的 溫差。由於管網安裝的氣候條件差異很大,因此t2不應有統一的取值,應根據當時的氣候條件和施工環境,確定適當的管道安裝溫度。
(2)安裝軸向型補償器的管道軸向推力f,按下式計算:
fx=fp+fm+fsn
式中: fp——內壓力產生的推力,n
fs——波紋管補償的彈性反力n
fm——管道活動支架的摩擦力n
計算固定支架推力時,應按管道的具體敷設方式,參考上述公式按支架兩側管道推力的合力計算。
(3)管道應力驗算
補償器在內壓作用下的失穩包括兩種情況,即平面失穩和軸向柱狀失穩。
a、 平面失穩 表現為一個或幾個波紋的平面相對於波紋管軸線發生轉動而傾斜,但其波平面的圓心基本在波紋管的軸線上。這是由於內壓產生的子午向彎曲應力和周向薄膜應力的合力超過材料屈服強度,局部出現塑性變形所致。
b、 柱失穩 波紋管的波紋連續地橫向偏移,使波紋管偏移后的實際軸線成弧形或s形(在多波情況下呈s形)。這種情況多數是因為波紋數太多,波紋管有效長度l跟內徑d之比(l/d)太大造成的。為避免失穩情況發生,對管道應進行應力驗算。