一、技術名稱：自密封旋轉式管道補償節能技術
二、技術所屬領域及適用范圍：通用機械 工業熱網管道
三、與該技術相關的能耗及碳排放現狀
管道輸送受環境及輸送介質溫度變化影響，必然產生熱脹冷縮，因此在管道設計中補償節必不可少。
目前多種補償器均依靠補償節金屬材料自身彈性變形進行補償，補償距離短。例如，高壓、高溫管道每隔20-30 米設置一個，能耗大，熱量和壓力損失常高達20%-30%，每公里管道能量損耗可達8%以上，這是工業管道能量損失的主要原因，通常管道距離越長損耗越大。特別是對溫度≥450℃、壓力≥4.5MPa的高溫高壓蒸汽管道，因管道內介質溫度高、壓力大，目前大多數采用能量損失較大的“Π”型補償器，其補償間距更短，造成的能量損失更大。目前應用該技術可實現節能量14萬tce/a，CO2減排約37萬t/a。
四、技術內容
1.技術原理
管道用自密封旋轉補償器裝置由若干旋轉補償器、彎頭及短管組成，旋轉補償器與兩端90°彎頭連接成為一個旋轉節，兩旋轉節之間與同一短管連接成橫臂。當兩旋轉節各另一端90°彎頭與前后直管焊接連接后，即安裝完成一套管道用自密封旋轉補償器裝置。采用該種補償器，平均補償距離由采用傳統補償技術的20-40米擴大為200-500米，補償距離擴大了10倍，延長米大大縮短，彎頭及管材使用數量減少，不需增加管材和彎頭壁厚。同時，可有效克服熱脹冷縮產生的二次應力，管道不產 生蠕變，使用壽命長（可達到25-30年），管道運行安全，熱量損失降到3%以下，壓力損失降到5%以下，每公里管道能量損耗降到3%以下，從而大幅度降低能量損失。
2.關鍵技術
（1）管道用自密封旋轉補償器組對連接使管道無二次應力，消除管道軸向應力，降低了對管道本體材質的要求，降低工程造價30%以上，大大節省設備間連接管道，提高了設備振動環境下的安全性；
（2）獨創環面與端面的自密封型式及新型端面密封材料，最高動態使用壓力可達30MPa，可實現管道長距離兩端補償，即500米直管段內中間無需設置補償器，可大大減少補償器的使用數量；
（3）旋轉補償器組消除管道軸向應力，降低高溫高壓管道對材質的要求，降低工程造價40%以上；
（4）可使設備間管道實現無應力連接，提高設備的安全性。
3.工藝流程
工藝流程見圖1。
圖1 自密封旋轉補償器結構圖
五、主要技術指標
技術指標見表1。
表1 技術指標
六、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀
該技術已通過國家質量監督檢驗檢疫總局特種設備安全技術委員會及中國石油 和化工自動化應用協會鑒定，獲中國第一批高耗能特種設備節能技術及產品證書。
該技術已廣泛用于工業各領域，如石化廠、煉油廠、核電站、鋼鐵廠、焦化廠、 化工廠、化肥廠、油田等的長距離輸送原油、高壓天然氣輸送管道、發電廠主蒸汽
管道以及高溫高壓給水管道等的熱力管道上。目前，該項技術已在中石化、中石油、 中海油、神華寧煤集團、中國華電、中電投、大唐集團
、華能集團、國電集團、協 鑫集團、首都鋼鐵集團、鞍山鋼鐵集團、武漢鋼鐵集團等單位及其下屬企業得到成 功應用。
七、典型應用案例
典型用戶：江蘇靈谷化工有限公司、江蘇雙良科技有限公司熱電分公司、江陰蘇龍發電有限公司
典型案例1
建設規模：年產45萬噸合成氨/80萬噸尿素一期項目。主要技改內容：公用管道工程系統中，部分主蒸汽動力管道設計壓力P=10.8MPa，設計溫度T=550℃，規格φ426×36，材質12Cr1MoVG，直線長度為580米。節能技改投資額140萬元，建設期2個月。每年可節能1350tce，年節能經濟效益約135萬元，投資回收期約1年。
典型案例2
建設規模：4×135MW和2×330MW燃煤機組的供熱管道。主要技改內容：總長15公里的城市供熱熱網管道補償。節能技改投資額8000萬元，建設期2年。每年可節能24400tce，年節能經濟效益2440萬元，投資回收期5.2年。
八、推廣前景及節能減排潛力
管道用自密封旋轉補償器不僅解決了超高溫高壓、長距離、低損耗介質輸送中的管道補償問題，也可代替輸送中低溫介質的管道補償器。目前，已經累計生產管道用自密封旋轉補償器約8萬臺。如果以2臺為一組系統補償型式，可補償距離平均為250米左右來計算，則已經補償的熱力管道總長度約為1.2萬千米。預計未來5年推廣比例達20%，年節能能力可達140萬tce，CO2減排能力達370萬tCO2/a，總投資約24億元。
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