管道补偿器的热补偿作用是减小管道热胀冷缩引起的应力，保证管道在加热状态下的稳定性和安全性。热补偿是通过设置在管道上的补偿装置来实现的。常用的补偿装置可分为自然补偿和补偿器补偿。
在管道应用中，热膨胀和冷缩会产生应力，形成推力，引起管道变形，影响管道系统在工作状态下的稳定性和安全性。为了减轻和消除这种影响，应在管道系统中安装波纹补偿器等补偿元件。在安装和使用中，应根据管道的使用情况，对补偿器的热补偿和管道的应力进行计算，以选择合适的波纹补偿器产品。
1、管道热补偿计算
波纹管补偿器有两种性能：一种是为满足使用而必须保证的性能，如耐压、耐高温、抗疲劳、弹性补偿等；另一种是刚度、有效面积、材料等性能，不需要使用，但它们都有对管道系统的设计和补偿器的使用有重要影响。
波纹管的补偿能力来源于波纹管的弹性变形，包括张力、压缩、弯曲及其组合变形。补偿容量的大小由设计人员根据规定的额定补偿需要确定，即在一定条件下的最大补偿容量。热网两固定点之间的最大长度由管道的失稳条件决定，这与管径大小和补偿器的补偿能力有关。无论管道有多复杂，通过设置固定支架，可以将管道划分为几个相对简单的独立管段，如直管段、L形管段和Z形管段。
管道热伸长量的计算是为了确定补偿器所需的补偿量，或是为了检查由管道热伸长引起的压缩应力。因此，应计算管道热伸长的最大值，即冷安装条件下的最低温度与热运行条件下的最高温度之间的最大温差。由于管网安装的气候条件差异较大，T2值不应统一。管道的安装温度应根据当时的气候条件和施工环境确定。
2、管道应力验算
补偿器在内压作用下的失稳包括平面失稳和轴向柱状失稳。
1） 平面不稳定性。结果表明，波纹板的一个或多个相对于波纹管轴线旋转并倾斜，但波面中心基本上在波纹管轴线上。这是由于内压引起的子午线弯曲应力和环向薄膜应力的合力超过材料的屈服强度，导致局部塑性变形。
2） 轴向柱状不稳定性。波纹管的实际轴线是弯曲的或S形的（在多个波的情况下为S形）。
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