膨胀节的补偿能力与组成

发布时间：2021-05-30

在膨胀节补偿能力的大小上，设计者根据需要确定额外补偿量的规则，即在条件下的大补偿能力。热管网络的两个固定点之间的大长度由管道的不稳定状态决定。膨胀节与管道直径的大小和膨胀节的补偿有关。

金属膨胀节在安装前应先检查其型号、规格及管道配置情况，符合设计要求。对带内套筒的膨胀节应注意使内套筒子的方向与介质流动方向一致，铰链型膨胀节的铰链转动平面应与位移转动平面一致。需要进行“冷紧”的膨胀节，预变形所用的辅助构件应在管路安装完毕后方可拆除。严禁用波纹膨胀节变形的方法来调整管道的安装超差，以免影响膨胀节的正常功能、降低使用寿命及增加管系、设备、支承构件的载荷。

安装过程中，不允许焊渣飞溅到波壳表面，不允许波壳受到其它机械损伤。管系安装完毕后，应尽快拆除波纹膨胀节上用作安装运输的黄色辅助定位构件及紧固件，并按设计要求将限位装置调到规定位置，使管系在环境条件下有充足的补偿能力。

金属膨胀节在工业区域里有普遍的应用，比如在冶金行业的高温气体输送管线会应用到高温型波纹膨胀节，在化工区域零会用到波纹膨胀节，在水泥行业、电力行业、在建筑行业都会涉及到不同型号的波纹膨胀节；不同的自然环境也对波纹膨胀节的选用有所影响，在较温暖的南方城市一般没有配套的热力管网，而在气候较寒冷的北方城市的热力管网会有大量的热力管道波纹膨胀节的应用。因此说要判定在某一区域会涉及到所应用的波纹膨胀节的型号就要了解一下那个区域的环境及工业体质。

金属膨胀节由波纹管、导流桶、端管、连接件组成，波纹管是膨胀节的核心部件。波纹管膨胀节的制造按两个温度标准执行，一个是1000℃以下另一个是1000℃以上。1000℃以下可以以单的不锈钢波纹膨胀节的形式制造，一般材质可选为不锈钢的321（550℃以内使用）、不锈钢310S（600℃—1000℃之间使用）。

金属膨胀节选择材料时应该针对工作温度、循环应力、制造工艺性几方面选择。在高温下，多数波纹管材料的弹性率和疲劳寿命会明显降低。循环应力，长寿命波纹管需设计在弹性范围内工作，但是大多数波纹管的工况均在弹塑性范围，因此应选取屈服强度不错，疲劳寿命不错的材料。能与所接触的流体相容。薄壁波纹管对于应力腐蚀是敏感的。

制造工艺性，膨胀节用波纹管多是用板材或带材卷成圆筒，沿纵缝焊成管坯，同时焊接又是波纹管与膨胀节两端接头连接常用的方法，因此材料的可焊性是选材考虑到的。金属膨胀节波体材质厚度主要是按工作压力值来确定的，也就是我们常说的按压力核算出厚度要求，而这个波体厚度又划分为单层、双层和三层。层数越多，表明厚度越厚，当然也表示工作压力值越大。如若是对膨胀节刚性有要求，只要适当增加膨胀节的总体厚度即可。因为膨胀节的波体材质厚度不能太厚，也不能太薄，厚了补偿量达到不了要求，薄了压力引起的应力达不到，需要通过调整波高和壁厚共同来达到此项要求的。

金属补偿器采用有限元的方法可以很容易地解决几何、材料的非线性问题，需要的模型简化和理论假设比力学解析方法少，而结果却比力学解析方法详细。有限元的接触分析方法，能够好地模拟波纹管补偿器层间的作用，在模拟层间的错动、分离和滑移状态时符合实际情况，符合多层波纹管补偿器结构的实际状况。