计算管道热位移量的核心是利用线膨胀系数公式，通过管道材质的线膨胀系数、温度变化值和管道长度三个关键参数计算，公式及步骤如下：
一、核心计算公式
管道热位移量（通常指轴向位移，球形补偿器主要吸收此位移）计算公式为：ΔL = α × L × ΔT
ΔL：管道热位移量（mm，毫米）；
α：管道材质的线膨胀系数（mm/(m・℃)，毫米 / 米・摄氏度，需查材质参数表）；
L：计算段管道的固定支架间长度（m，米，即两固定支架之间的直管段长度，非总长度）；
ΔT：管道的温度变化值（℃，摄氏度），即 ΔT = T₂ - T₁（T₂为管道工作温度，T₁为安装环境温度）。
二、关键参数获取与计算步骤
1. 确定管道材质的线膨胀系数（α）
不同金属材质的 α 值固定，需根据实际管道材质查询，常见材质参考值如下（20℃基准下）：
管道材质 线膨胀系数 α（mm/(m・℃)）
碳钢（如 20# 钢） ≈0.0115
不锈钢（304） ≈0.0160
铜（紫铜） ≈0.0175
铸铁 ≈0.0105
2. 确定计算段长度（L）
热位移计算以两固定支架之间的直管段为单位，因为固定支架限制了管道的位移，补偿器需吸收的是该段管道的热胀冷缩量；
若管道有弯头、分支，仅计算补偿器所在直管段的固定支架间距，无需包含管件长度。
3. 计算温度变化值（ΔT）
T₁（安装温度）：取管道安装时的环境温度（如常温安装取 20℃，冬季低温安装取实际环境温度，如 - 5℃）；
T₂（工作温度）：取管道内介质的z高工作温度（如热水管道 T₂=80℃，蒸汽管道 T₂=150℃，需以设计文件或工艺参数为准）；
示例：常温（20℃）安装的碳钢热水管道（工作温度 80℃），则 ΔT = 80 - 20 = 60℃。
三、实例计算
以 “20# 碳钢管道，固定支架间距 10 米，常温 20℃安装，工作温度 90℃” 为例：
查参数：α=0.0115 mm/(m・℃)，L=10m，ΔT=90-20=70℃；
代入公式：ΔL = 0.0115 × 10 × 70 = 8.05 mm；
结论：该段管道的热位移量约为 8.05mm，选择的球形补偿器其额定补偿量需≥8.05mm（通常预留 10%-20% 余量，即选补偿量≥10mm 的型号）。
四、注意事项
优先参考设计文件：若设计图纸已标注热位移量，直接按设计值选用补偿器，公式计算用于验证；
考虑安装偏差：计算结果需预留少量余量（10%-20%），避免因温度波动、安装误差导致补偿量不足；
轴向 vs 径向位移：球形补偿器可同时吸收轴向和径向位移，径向位移通常由管道安装同轴度偏差或弯头偏移产生，计算时需结合管道布置（如 L 型、Z 型管段），但核心仍以轴向位移计算为主。
