蒸汽管道为什么要经常弯一段？

蒸汽管道为什么要经常弯一段？
对于水平管道，该弯管段不仅消除了膨胀，而且有避开混凝土梁柱的要求。用石头打死两只鸟。
如果这个弯头在布置时不需要（可能会撞到设备、限制高度或撞到其他管线），一般在管线布置中起到作用。这种机理存在于民用供暖管道、发电厂的蒸汽管道和钢铁、化工厂的热力管道中。
国家法规一般要求：
例如：《采暖通风空调设计规范》第4817条：必须计算供暖管道的热膨胀。如果管段的自然补偿不能满足要求，则必须安装补偿器。其他的，比如电力化工设计规范，都有这个要求，有的甚至需要软件来计算，比如电厂设计院一般用GLIF，而化工设计院一般用Caesar等等。
个人认为是因为管道本身的材质和安装要求才这样制作的。
一方面，管道分为两种状态，工作状态和冷态。一个温度高，一个和环境温度差不多。金属材料具有较好的热胀冷缩性能。温度越高，膨胀的长度越大。，当然，这是高中物理的内容。
管道从安装时的冷态膨胀到运行时的热态膨胀需要多长时间？
根据我自己的计算，距离1米，温升100度的管道膨胀约12毫米。然而，许多工业管道，例如来自发电厂的蒸汽，温度高达500-600度。大约1米可以扩大7-8毫米。金属是一种可以被拉动但不能被压缩的材料。想象一下，导轨与环境温度之间的温差为50度。早期的轨道突出了。后来使用分段导轨来解决这个问题。但是，管道每一个弯头都是几百米甚至几十公里，从冷态到热态的过渡会产生很大的应力，如果应力超过管道的极限，管道自然无法承受，并且可能会产生严重的后果。
另一方面，为保证管道有一定的稳定性，需要一个支架将其顶起，其中一种就是所谓的固定支架
用来承受管道的重量，PG的意思是引导让管道享受膨胀的乐趣，所以这个大弯头就是容纳膨胀的。当然这个膨胀曲线怎么设置因行业而异，有听过市政的同学看图集，有听过钢铁的同学看量规，还有我们电脑计算不好（像GLIF、凯撒），但它们都是为了确保管道的安全而设计的。
眼尖的朋友会看到这个弯头上加了两个叫膨胀节的东西，其实它的作用和这个膨胀弯是一样的。有的行业就是觉得这样更可靠，会多加一个，有的行业，比如我们，觉得蒸汽管道应该采用自然补偿（即只有膨胀弯，没有膨胀节）来防止管道膨胀。高负载和高温下的膨胀节价格昂贵，而且随着时间的推移很容易损坏。这意味着有不止一种方法可以减轻管道膨胀的压力，但膨胀弯头是常规且便宜的（没有膨胀节，需要花钱）。