波紋管膨脹節(jié)的分類與應(yīng)用對象

1、波紋管膨脹節(jié)的分類與應(yīng)用對象波紋膨脹節(jié)按位移形式 分類，基本可分為軸向型、 橫向型、 角向型及壓力平衡型波紋膨脹節(jié)（大多廠家以此種分類方式在說明書上標(biāo)示其產(chǎn)品）。按是否能吸收管道內(nèi)介質(zhì)壓力所產(chǎn)生的壓力推力 （盲板力 ）分類， 可分為無約束型波紋膨脹節(jié)和有約束型波紋膨脹節(jié)。按波紋管的 波形結(jié)構(gòu)參數(shù)分類，可分為 U形、形、S形、V形波紋膨脹節(jié)（當(dāng)前國內(nèi) 外 的膨脹節(jié)產(chǎn)品以采用 U 狀波形結(jié)構(gòu)者居多）。每一類都有各自的優(yōu)點和缺點， 所以必須根據(jù)不同的使用條件， 恰當(dāng)?shù)剡x用才能使波紋膨脹節(jié)正常工作， 做到波紋膨脹節(jié)設(shè)計選型的經(jīng)濟(jì)合理。 下面， 即對產(chǎn)品的部分分類及相關(guān)應(yīng)用加以介紹：單式軸向型波紋膨脹節(jié)

2、由一個波紋管及結(jié)構(gòu)件組成，主要用于吸收軸向位移而不能承受介質(zhì)壓力推力的膨脹節(jié)。因為結(jié)構(gòu)簡單， 制造成本低，所以這是所有膨脹節(jié)中價格最為便宜的一種，對于管道口 徑小， 固定支座易于設(shè)置的管線，應(yīng)優(yōu)先采用這一種。但它不能承受壓力推力，所以在選用 它時， 一定要正確計算壓力推力，并正確地設(shè)置固定支座。對于大口徑管線盡管壓力低，但壓力推力也大得驚人，所以一定要設(shè)置好固定支座和滑動支座。外壓單式軸向波紋膨脹節(jié)由承受外壓的波紋管、 外管和端環(huán)等構(gòu)件組成， 只用于吸收軸向位移而不能承受波紋管壓力推力的膨脹節(jié)。當(dāng)所需要的軸向位移較大， 采用內(nèi)壓軸向膨脹節(jié)因存在柱失穩(wěn)問題而受限時， 可考慮采 用外壓膨脹節(jié)，其特

3、點是不存在柱失穩(wěn)問題且軸向補(bǔ)償量大。膨脹節(jié)工作時，波紋管受拉， 而不是受壓。壓力平衡式波紋膨脹節(jié)由一個工作波紋管或中間管所連接的兩個工作波紋管和一個平衡波紋管及彎頭或三通、 封頭拉桿、 端板和球面與錐面墊圈等結(jié)構(gòu)件組成。 主要用于吸收軸向與橫向組合位移并能平衡波紋管壓力推力的膨脹節(jié)。當(dāng)波紋管壓力推力很大， 所需的固定支座不便于設(shè)置時， 以及與之相連的管道或設(shè)備不 允 許承受內(nèi)壓推力時， 應(yīng)考慮選用這種型式的波紋膨脹節(jié)。 彎管壓力平衡式膨脹節(jié)可用于消 除作 用在泵、壓縮機(jī)、汽輪機(jī)等設(shè)備上的載荷。在需要軸向補(bǔ)償時， 由于管線架空或兩容器之間的直管段距離較短， 設(shè)置固定支架困難 或 不經(jīng)濟(jì)時，這時應(yīng)

4、考慮使用直管壓力平衡式波紋膨脹節(jié)。為使彎管壓力平衡式膨脹節(jié)正常工作， 在選型時要注意： 連桿所承受的壓力推力一定要大于使膨脹節(jié)產(chǎn)生軸向位移所需要的力。否則不宜選用此類膨脹節(jié)。大拉桿橫向波紋膨脹節(jié)由中間管連接的兩個幾何參數(shù)和波數(shù)相同的波紋管及拉桿、端板組成的撓性部件。 主 要用 于補(bǔ)償單平面或多平面彎曲管段的橫向位移。適用于L型和Z型管系。由于拉桿能承受壓力推力和其他附加外力的作用， 膨脹節(jié)自身吸收內(nèi)壓推力， 不會對管 道產(chǎn)生外力， 因此膨脹節(jié)兩端的管道可使用中間固定支架或?qū)蛑Ъ埽?降低施工成本， 提高 施 工效率。萬向鉸鏈?zhǔn)讲y膨脹節(jié)平衡環(huán)及兩對與平衡環(huán)和端管相連的鉸鏈板組成的撓性部件。較鏈

5、型或兩個萬向較鏈型與一個單式較鏈一起配套組使用，適用于L型和Z型管系中，主要以角偏轉(zhuǎn)的方式補(bǔ)償多平面彎曲管段的合成位移。由于平衡環(huán)、 銷軸和鉸鏈板能承受壓力推力和其他附加外力的作用， 膨脹節(jié)自身吸收內(nèi) 壓 推力，不會對管道產(chǎn)生外力，因此管道支撐的設(shè)置可以簡化。非金屬波紋膨脹節(jié)顧名思義，構(gòu)成膨脹節(jié)的管體主材為為纖維織物或其他特種非金屬材質(zhì)。產(chǎn)品特點 ：1 ）補(bǔ)償熱膨脹：非金屬膨脹節(jié)可以在較小的尺寸范圍內(nèi)提供較大的多維方向補(bǔ)償。2 ）補(bǔ)償安裝誤差：由于管道連接中，系統(tǒng)誤差在所難免，非金屬膨脹節(jié)可以較好地消除安裝誤差。3 ）消聲隔震：纖維織物、保溫棉本身具有吸聲、隔絕震動傳遞的功能，能有效地減小鍋爐

6、、風(fēng)機(jī)等系統(tǒng)的噪聲和震動。4 ）無反推力：由于主體材料為纖維織物，無力的傳遞。用非金屬膨脹節(jié)可簡化設(shè)計。5 ）密封性能好：在各種介質(zhì)作用下，具有良好的密封性。安裝維修方便。波紋管膨脹節(jié)的重要附件起降低流是波紋膨脹節(jié)正常工作的重要保證，根據(jù)使用條件不同，應(yīng)恰當(dāng)?shù)剡x用這些部件。內(nèi)襯筒 ：用于減少膨脹節(jié)的波紋管內(nèi)壁與通過它的流動介質(zhì)相互接觸的圓筒，體阻力、保護(hù)波紋管內(nèi)表面等作用。又稱內(nèi)套筒或?qū)Я魍?。?nèi)襯筒的材料可與波紋管相同， 也可與波紋管不同。限位桿 ：設(shè)置在膨脹節(jié)總成上， 一般用桿或棒制成的零件， 主要用于限制波紋管在正常工作狀態(tài)下的活動范圍（軸向、橫向、角向），當(dāng)主固定支架發(fā)生破壞時，該零件可

7、以防止 波紋管 過度拉伸和壓縮，同時還可控制全部內(nèi)壓載荷和因支架破壞產(chǎn)生的動載荷。外罩 ： 對波紋膨脹節(jié)的波紋管外表面提供一定保護(hù)， 使它免受異物接觸或機(jī)械破壞的裝 置。有時也稱保護(hù)套。非金屬補(bǔ)償器產(chǎn)品特點 ：.多向補(bǔ)償：非金屬補(bǔ)償器可以在較小的尺寸范圍內(nèi)提供較大的軸向、角向和側(cè)向位 移。.無反推力：主體材料為玻璃纖維織物及其涂覆制品，無力的傳遞。使用非金屬補(bǔ)償器可簡化設(shè)計，避免使用大的支架，節(jié)省大量的材料和勞動力。.消聲減震：纖維織物和保溫棉本身具有吸聲減震的作用，能有效地減少鍋爐、風(fēng)機(jī)等系統(tǒng)的噪聲和震動。.優(yōu)良的耐高溫、耐腐蝕和密封性能：采用有機(jī)硅、氟等高分子材料涂覆處理，具有優(yōu)良的耐高溫

8、、耐腐蝕和密封性能。.安裝維修方便。用途 ：1. 火力發(fā)電廠：鍋爐，燃?xì)廨啓C(jī)排煙系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)。.石油化工企業(yè)：鍋爐，工業(yè)用爐的排煙脫硫裝置，濕、干法的通風(fēng)道.鋼鐵廠：高爐、轉(zhuǎn)爐、排煙等除塵系統(tǒng)。.冶煉廠：燃燒爐等供排氣系統(tǒng)。.水泥廠：窯，集塵，煙塵處理裝置系統(tǒng)。.裝置類：集塵器，吸收塔，空氣加熱器，豉風(fēng)機(jī)各設(shè)備進(jìn)由口。波紋管補(bǔ)償器的應(yīng)用及技術(shù)參數(shù),技術(shù)條件說明.波紋管補(bǔ)償器適用范圍和主要技術(shù)參數(shù)各種行業(yè)的冷熱管道需要限制接管載荷敏感設(shè)備的進(jìn)由口管道需要吸收隔離高頻機(jī)械振動的管道考慮吸收地震或地基沉陷的管道主要技術(shù)參數(shù)見表一、表二表一：各種酸堿選材表30 C接近沸點中間溫度硝酸SUS304SU

9、S304SUS304L硫酸SUS316lncoloy825lncoloy825亞硫酸SUS316SUS316、 SUS317SUS316、SUS317醋酸SUS404、316SUS316、 SUS317SUS316、 lncoloy825SUS304lncoloy825鹽酸SUS316、317SUS304、SUS304LSUS304L、SUS347堿SUS304SUS316SUS316、SUS316L氨SUS304SUS317、M 5、114Mlncoloy825鹽水SUS036表二，幾種介質(zhì)的選材表介質(zhì)可使用的材料優(yōu)良的材料介質(zhì)可使用的材料優(yōu)良的材料水道水SUS304SUS316粗制進(jìn)爐氣S

10、US316Llncoloy825海水NTKM 5lncoloy825精制焦?fàn)t氣SUS316SUS316L蒸水SUS316SUS316L高爐氣SUS304SUS316原油SUS316LNTKM 5燒卻爐排氣SUS316SUS316L輕質(zhì)油SUS316SUS316L船舶甲板上蒸汽管SUS316Llncoloy825重油SUS304SUS316船舶低溫液化氣管SUS316LSUS316L鍋爐排高溫SUS304SUS316L空氣SUS304SUS304鍋爐排低溫SUS316Llncoloy825低溫氧氣SUS304SUS316L柴油機(jī)排氣SUS304SUS316高溫氧氣SUS316SUS316L.補(bǔ)償

11、量、剛度的溫度修正。樣本所列各種參數(shù)是在 20 c下計算并結(jié)合試驗值得由的，若補(bǔ)償器實際使用溫度與20 c不同，可按表三、表四提供的系數(shù)，對補(bǔ)償器及剛度 K值實施修正，以便確定補(bǔ)償器的實際補(bǔ)償量和剛度。表三、溫度對補(bǔ)償量的修正系數(shù)fl溫度-200-150-100-502050100150200300350400F1 0.9320.9420.9560.97911.0011.0021.0031.0041.0051.0671.072-200-150-100-502050100150200250300350400.071 1.055 1.045 1.028 10.992 0.971 0.956 0.9

12、37 0.920 0.9010.881 0.882溫度F2 1注：溫度在間隔之內(nèi)時，系數(shù) F1、F2按內(nèi)插法選取。表四，溫度對剛度的修正系數(shù)F21.疲勞破壞次數(shù)、安全壽命與補(bǔ)償量波紋管補(bǔ)償器的疲勞壽命與補(bǔ)償量成反比例關(guān)系，為了方便用戶，合理地選擇產(chǎn)品，在 樣本中列由了補(bǔ)償器在 1500/3000次疲勞壽命次數(shù)下的補(bǔ)償量僅供參考，但在現(xiàn)場實際安裝和使用狀態(tài)下存在著許多不可估因素，同時波紋管的疲勞問題也是一個比較復(fù)雜的問題，其數(shù)值的散布度較大，因此根據(jù)國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在確定補(bǔ)償器的安全疲勞壽命N時，要有1.5倍的安全系數(shù)。N=N + 15 N_疲勞破壞次數(shù)2.位移量的合成樣本中諸系列表中列由的軸

13、向位移量X0,橫向位移量 Y0和角位移00,是各種形式補(bǔ)償器單獨實施該類位移的最大位移范圍，若該補(bǔ)償器要進(jìn)行兩種或兩種以上復(fù)合位移，則補(bǔ)償 器 的選取應(yīng)符合式（1）的要求。式中的Xi、Yi、ft ?為該補(bǔ)償器同時承受的軸向、橫向及角向位移量的實際值。X0、丫人00? ?為某一疲勞壽命下單獨的軸向、橫向及角向補(bǔ)償時的相應(yīng)補(bǔ)償量。.補(bǔ)償器的預(yù)變形為了使補(bǔ)償器處于一個良好的工作位置和改善管架受力狀態(tài)，在安裝前應(yīng)對補(bǔ)償器進(jìn)行“預(yù)變形”。軸向補(bǔ)償器的軸向預(yù)變量X由式（2）確定：式甲X軸向補(bǔ)償器,T max最高使用T0 安裝溫度C T min 最低使用溫度 4X為正值時,表示“預(yù)拉伸”，4X為負(fù)值時，表示

14、“預(yù)壓縮”。橫向補(bǔ)償器和角向補(bǔ)償器的冷緊（予變形），可取實際補(bǔ)償量的一半值， 即Y/2或62 “預(yù)變形”應(yīng)反向冷緊，應(yīng)在實際施工時予以調(diào)整。.管線分段與補(bǔ)償器的選型。工程管路系統(tǒng)設(shè)計由于受到各方面的制約是相當(dāng)復(fù)雜的，但是任何復(fù)雜的管系都可以選用若干個固定支架在不同的部位選擇不同的設(shè)置，將其分成若干形狀相對簡單的單獨管段，“ Z”型管段和“口” 型管段等，并分別確定各管段的變形及補(bǔ)償量，由于補(bǔ)償器的種類很多，正確地選型是非常重要的，因此在管系的總體設(shè)計時，應(yīng)充分地考慮到管線的走向和支撐體系（包括固定管架、導(dǎo)向滑動管架等）的設(shè)計和綜合考慮補(bǔ)償器的造型和配置，達(dá)以示到安全、合理、適用、經(jīng)濟(jì)的最佳組合

15、。波紋管補(bǔ)償器它是以波紋管為核心的撓性元件，在管線上再作軸向、橫向和角向三個方向的補(bǔ)償。 軸向型補(bǔ)償器為了減少介質(zhì)的自激現(xiàn)象。在產(chǎn)品內(nèi)部沒有內(nèi)套管，在很大程度上 限（如果管系中確需少量的徑向位制了徑向補(bǔ)償能力，故一般僅用以吸收或補(bǔ)償管道的軸向位移于補(bǔ)償器移，可以訂貨時予以說明其徑最大位移量）：橫向位移補(bǔ)償器（大拉桿）主要吸收垂直 軸線的橫向位移，小拉桿橫向位移補(bǔ)償器適合于吸收橫向位移，也可以吸收軸向、 角向和任意三個方向位移的組合：鉸鏈補(bǔ)償器 （也稱角向補(bǔ)償器） 。它以兩上或三個補(bǔ)償器配套使用（單個使用鉸鏈補(bǔ)償器沒有補(bǔ)償能力）， 用以吸收單向平面內(nèi)的橫向變形，萬向鉸鏈（角向）補(bǔ)償器，由兩個或三

16、個配套使用，可吸收三維方向的變形量。. 波紋管補(bǔ)償器對管系及管架設(shè)計的要求。軸向型補(bǔ)償器主固定管架的設(shè)置安裝普通軸向補(bǔ)償器，由于在使用普通型軸向補(bǔ)償器的管道內(nèi)存在著盲板力， 故在管道的盲端、 彎頭、 變截面 處或裝有截止閥、 蝶閥、 減壓閥的部位以及側(cè)支管線進(jìn)入主管線入口處， 均都要設(shè)置主固定管架。主固定管架主要考慮波紋管的變形彈力以及普通波紋管由介質(zhì)壓力所產(chǎn)生的軸向推力 （即盲板力）和滑動管架的摩擦阻力等。a 波紋管軸向彈力的計算公式如下：Fx = f Kx X ?（3）式中 Fx 波紋管軸向彈性力（ N ）f 系數(shù)，當(dāng)進(jìn)行“予變形”（拉伸或壓縮）時，取f = 1/2, 否則取 f = 1.

17、b 由介質(zhì)壓力所產(chǎn)生的軸向推力（盲板力）的計算公式如下式中 Fp補(bǔ)償器由介質(zhì)壓力所產(chǎn)生的軸向推力（即盲板力）（N）A 波紋管的有效面積（平方厘米）。查樣本。Pn 此段管道介質(zhì)的最高壓力（ Mpa ） TOC o 1-5 h z 安裝內(nèi)壓平衡式軸向波紋管補(bǔ)償器.由于該型號補(bǔ)償器的內(nèi)部已設(shè)有平衡結(jié)構(gòu), 對主固定管架不產(chǎn)生附加的軸向推力 （ 即盲 板力 ） , 故主固定管架僅需要考慮補(bǔ)償器的軸向彈性力和管道的滑動摩擦阻力 , 補(bǔ)償器的軸向彈性力按式（ 3 ） 計算。在管道中除上述所需設(shè)置的主固定管架外 , 可設(shè)置若干個中間固定管架（ 即次固定管架 ） ,它的設(shè)置應(yīng)根據(jù)實際管道的變形量和其它要求, 將

18、管道分成若干個相對獨立的區(qū)域, 實行分段補(bǔ)償, 在管段的兩個固定管架之間 , 僅能設(shè)置一個軸向型補(bǔ)償器, 以防止變形量的累計疊加 , 管道中間固定管架（ 次固定管架） 可不考慮盲板力的作用。金屬軟管金屬軟管是工程技術(shù)中重要的連接構(gòu)件， 由波紋柔性管、 網(wǎng)套和接頭結(jié)合而成。 我國已 于1993 年發(fā)布了國家標(biāo)準(zhǔn)波紋金屬軟管通用技術(shù)條件（GB/T14525-93 ）。金屬軟管采用奧氏體不銹鋼材料或按用戶要求的材料制造， 具有優(yōu)良的柔軟性， 耐蝕性， 耐高溫性（235 c+ 450 c ）,耐高壓性（最高為32MPa）,在管路中可對任何方向進(jìn)行連接，用以溫度補(bǔ)償和吸收振動、 降低噪聲、改變介質(zhì)輸送方

19、向、消除管道間或管道與設(shè)備間的機(jī)械位移等， 雙法蘭金屬波紋軟管對有位移、 振動的各種泵、 閥等的柔性接頭尤為適用。金屬軟管使用的波紋管有兩種，一種是螺旋形波紋管；另一種是環(huán)形波紋管。螺旋形波紋管螺旋形波紋管是波紋呈螺旋狀排布的管形殼體，在相鄰的兩波紋之間有一個螺旋升角， 所有的波紋都可通過一條螺旋線連接起來。環(huán)形波紋管環(huán)形波紋管是波紋呈閉合圓環(huán)狀的管形殼體， 波與波之間由圓環(huán)波紋串聯(lián)而成。 環(huán)形波 紋管由無縫管材或焊接管材加工成形。 受加工方式制約， 較之螺旋形波紋管， 其單管長度通常較短。環(huán)形波紋管的優(yōu)點是彈性好、剛度小。與波紋管有關(guān)的名詞術(shù)語波紋管的波形可分為“ U形和“ 形。Q形波紋管能