管道热膨胀计算

第一部分管道热推力的计算

一、管道热伸长计算

管道的热伸长量的大小与管材的种类、管段的长度及温差数值有关。

ΔL=αLΔt=αL(t2-t1) 公式一

式中 ΔL——管段的热伸长量（m）；

α——管材的线膨胀系数[m/(m?)]；在附表1中查询 L——管段长度（m）；

t1 ——安装时环境温度（℃）； t2 ——管内介质最高温度（℃）； 二、管道的热应力计算

管道受热时所产生的热应力大小与管材的性质、管段长度及热伸长量有关。

δ=E(ΔL/ L) 公式二

式中 δ——管道受热产生的热应力（MPa）； E——管道的弹性模量（MPa）；在附表2中查询 ΔL——管段的热伸长量（m）；（由公式一得出） L——管段长度（m）；

当管道受热时的应力知道后，乘以管道截面积，就是整个截面积所产生的总的热推力，即：

P=106δF 公式三 式中 P——管道的热推力（N）

钢20# 15CrMo 12CrlMoV 号 ——管道截面积（㎡） δ——管道热应力（MPa）1：常用钢材的线膨胀系数 -6m/m·℃)

F

附表(×10100 150 158 200 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 20g 14 14 14 14 14 14 14 14 520 530 540 附表2：不同温度下不同材料的弹性模量 温度 序号 材料名称 20℃ 100℃ 200℃ 300℃ 400℃ 500℃ 弹性模量（×106MPa） 1 2 3 4 20# 20G 12Cr1MoV 15CrMo 2．11 2．07 2．02 1．92 1．87 1．69 2．09 2．06 1．97 1．91 1．83 1．74 2．14 2．11 2．06 1．95 1．87 1．79 2．12 2．10 2．04 1．97 1．87 1．77 第二部分相关补偿器的计算

一、 管道的自然补偿

1、 L形直角弯自然补偿；L形自然补偿管段如图