波纹补偿器分类和补偿器发展简史
波纹补偿器

波纹管(膨胀节/补偿器)功能及工作原理补偿器的功能及工作原理<B>波纹管补偿器习惯上也叫膨胀节、伸缩节,由构成其工作主体的波纹管(一种弹性元件)和端管、支架、法兰、导管等附件组成。
是用以利用波纹管补偿器的弹性元件的有效伸缩变形来吸收管线、导管或容器由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化的一种补偿装置,属于一种补偿元件。
可对轴向,横向,和角向位移的的吸收,用于在管道、设备及系统的加热位移、机械位移吸收振动、降低噪音等.在现代工业中用途广泛。
2.补偿器执行标准:金属波纹管采用GB/T12777-2008并参照美国""EJMA'^标准,优化设计,结构合理,性能稳定,强度大,弹性好、抗疲劳度高等优点,材料采用1Cr18Ni9Ti,OCr19Ni9奥氏体不锈钢,800, 800H, 600, 625,钛材(TA1, TA2),钛合金等材料。
两端接管或法兰采用低碳钢或低合金钢。
金属波纹管--- 补偿器选用U 形波,分单层和多层制成,有较大的补偿量,耐压可高达4Mpa,使用温度----1960C—w450度,结构紧凑,使用成本低,耐腐蚀,弹性好,钢度值低,允许疲劳度寿命1000次,解决了管道热胀冷缩,位移和机械高频振动与管道之间的柔性联接,广泛用于石油、热力、电力、煤气、化工等管路上安装。
3.补偿器连接方式:补偿器连接方式分为法兰连接和焊接两种。
直埋管道补偿器一般采用焊接方式(地沟安装除外)4.补偿器类型:补偿器分为轴向型、横向型、角向型三大类型二十多个品种。
轴向型补偿器主要包括:内压式、外压式、复式、平衡式、直埋式补偿器等。
横向型补偿器包括:大拉杆横向补偿器、万向铰链横向型补偿器等。
角向型补偿器包括:铰链补偿器、万向铰链补偿器等。
二.补偿器作用:补偿器也称伸缩器、膨胀节、波纹补偿器。
补偿器分为:波纹补偿器、套筒补偿器、旋转补偿器、方形自然补偿器等几大类型,其中以波纹补偿器较为常用,主要为保障管道安全运行,具有以下作用:1.补偿吸收管道轴向、横向、角向热变形。
波纹管补偿器的分类

波纹管补偿器的分类
波纹管补偿器主要分为以下几类:
1. 轴向型波纹管补偿器:包括轴向型内压式波纹补偿器(TNY)、轴向型外压型波纹补偿器(TWY)、轴向型复式波纹补偿器(FS)、轴向型复式拉杆波纹补偿器(FSL)、轴向型无约束波纹补偿器(WY)、直管压力平衡型波纹补偿器(ZYP)、内外压力平衡型波纹补偿器(NP)和曲管拉力平衡型波纹补偿器(QYP)。
2. 拉杆型波纹管补偿器:由两个相同的波浪纹元器件、两个可与邻近管路、机器设备相互连接的对接(或法兰盘)及一个中间管,一组能承受力推动力构成的柔性构件。
3. 自由复式型波纹管补偿器:由两个相同的波浪纹元器件、两个可与邻近管路、机器设备相互连接的对接(或法兰盘)及一个中间管构成的柔性构件。
此外,还有一些其他类型的波纹管补偿器,具体分类可能因应用和制造工艺的不同而有所差异。
波纹管补偿器

波纹管补偿器一.概述波纹管习惯上也叫波纹管补偿器、膨胀节,伸缩节,是用以利用波纹管的弹性元件的有效伸缩变形来吸收管线、导管或容器由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化的一种补偿装置,属于一种补偿元件。
补偿器由波纹元件及接管(筒节)、导流筒、外护管、端板等相关结构件构成。
可对轴向,横向,和角向位移的的吸收,用于在管道、设备及系统的加热位移、机械位移吸收振动、降低噪音等。
二.主要技术参数和设计制造标准主要技术参数:压力、温度、补偿量、刚度、使用寿命、工作介质、连接形式。
目前国家认可并执行的标准有美国膨胀节制造商协会EJMA标准,国家标准GB/T 12777-1999《金属波纹管膨胀节通用技术条件》。
三.波纹补偿器的型式和工作原理波纹管按位移形式分类,基本可分为轴向型、横向型、角向型及压力平衡型波纹管。
按是否能吸收管道内介质压力所产生的压力推力(盲板力)分类,可分为无约束型波纹管和有约束型波纹管。
按波纹管的波形结构参数分类,可分为U形、Ω形、S形、V形波纹管(当前国内外的金属波纹管产品以采用U状波形结构者居多)。
每一类都有各自的优点和缺点,所以必须根据不同的使用条件,恰当地选用才能使金属波纹管正常工作,做到金属波纹管设计选型的经济合理。
(1) 单式轴向型波纹管由一个波纹管及结构件组成,主要用于吸收轴向位移而不能承受压力推力的波纹波偿器。
如图3.1所示:(a)结构简图 (b)拉伸及压缩变形示意图(c)轴向型补偿器照片图3.1 轴向型补偿器这种形式补偿器也可以用于吸收在管段上的三种基本位移,即轴向、径向和角向位移,但主要是轴向位移。
(2) 单式铰链型波纹补偿器由一个波纹管及销轴、铰链板和立板等结构件组成,只能吸收一个平面内的角位移并能承受波纹管压力推力的补偿器。
如图3.2所示:(a)结构简图 (b)角变形示意图(c)单式铰链型补偿器照片图3.2 单式铰链型波纹补偿器铰链型波纹补偿器只能以两个或三个组合在一起使用才能恰当的发挥作用。
金属波纹补偿器市场调研

金属波纹补偿器市场调研正文目录1 金属波纹补偿器市场概述1.1 产品定义及统计范围1.2 按照不同产品类型,金属波纹补偿器主要可以分为如下几个类别1.2.1 不同产品类型金属波纹补偿器销售额增长趋势2017 VS 2021 VS 20281.2.2 直径<10英寸1.2.3 直径10-20英寸1.2.4 直径20-30英寸1.2.5 直径30-40英寸1.2.6 直径> 40英寸1.3 从不同应用,金属波纹补偿器主要包括如下几个方面1.3.1 不同应用金属波纹补偿器销售额增长趋势2017 VS 2021 VS 20281.3.1 真空技术1.3.2 机械工业1.3.3 电力工业1.3.4 交通运输1.3.5 其他1.4 金属波纹补偿器行业背景、发展历史、现状及趋势1.4.1 金属波纹补偿器行业目前现状分析1.4.2 金属波纹补偿器发展趋势2 全球金属波纹补偿器总体规模分析2.1 全球金属波纹补偿器供需现状及预测(2017-2028)2.1.1 全球金属波纹补偿器产能、产量、产能利用率及发展趋势(2017-2028)2.1.2 全球金属波纹补偿器产量、需求量及发展趋势(2017-2028)2.1.3 全球主要地区金属波纹补偿器产量及发展趋势(2017-2028)2.2 中国金属波纹补偿器供需现状及预测(2017-2028)2.2.1 中国金属波纹补偿器产能、产量、产能利用率及发展趋势(2017-2028)2.2.2 中国金属波纹补偿器产量、市场需求量及发展趋势(2017-2028)2.3 全球金属波纹补偿器销量及销售额2.3.1 全球市场金属波纹补偿器销售额(2017-2028)2.3.2 全球市场金属波纹补偿器销量(2017-2028)2.3.3 全球市场金属波纹补偿器价格趋势(2017-2028)3 全球与中国主要厂商市场份额分析3.1 全球市场主要厂商金属波纹补偿器产能市场份额3.2 全球市场主要厂商金属波纹补偿器销量(2017-2022)3.2.1 全球市场主要厂商金属波纹补偿器销量(2017-2022)3.2.2 全球市场主要厂商金属波纹补偿器销售收入(2017-2022)3.2.3 全球市场主要厂商金属波纹补偿器销售价格(2017-2022)3.2.4 2021年全球主要生产商金属波纹补偿器收入排名3.3 中国市场主要厂商金属波纹补偿器销量(2017-2022)3.3.1 中国市场主要厂商金属波纹补偿器销量(2017-2022)3.3.2 中国市场主要厂商金属波纹补偿器销售收入(2017-2022)3.3.3 中国市场主要厂商金属波纹补偿器销售价格(2017-2022)3.3.4 2020年中国主要生产商金属波纹补偿器收入排名3.4 全球主要厂商金属波纹补偿器产地分布及商业化日期3.5 全球主要厂商金属波纹补偿器产品类型列表3.6 金属波纹补偿器行业集中度、竞争程度分析3.6.1 金属波纹补偿器行业集中度分析:2021全球Top 5生产商市场份额3.6.2 全球金属波纹补偿器第一梯队、第二梯队和第三梯队生产商(品牌)及市场份额3.7 新增投资及市场并购活动4 全球金属波纹补偿器主要地区分析4.1 全球主要地区金属波纹补偿器市场规模分析:2017 VS 2021 VS 20284.1.1 全球主要地区金属波纹补偿器销售收入及市场份额(2017-2022年)4.1.2 全球主要地区金属波纹补偿器销售收入预测(2023-2028年)4.2 全球主要地区金属波纹补偿器销量分析:2017 VS 2021 VS 20284.2.1 全球主要地区金属波纹补偿器销量及市场份额(2017-2022年)4.2.2 全球主要地区金属波纹补偿器销量及市场份额预测(2023-2028)4.3 北美市场金属波纹补偿器销量、收入及增长率(2017-2028)4.4 欧洲市场金属波纹补偿器销量、收入及增长率(2017-2028)4.5 日本市场金属波纹补偿器销量、收入及增长率(2017-2028)4.6 东南亚市场金属波纹补偿器销量、收入及增长率(2017-2028)4.7 印度市场金属波纹补偿器销量、收入及增长率(2017-2028)4.8 中国市场金属波纹补偿器销量、收入及增长率(2017-2028)5 全球金属波纹补偿器主要生产商分析5.1 Witzenmann5.1.1 Witzenmann基本信息、金属波纹补偿器生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位5.1.2 Witzenmann金属波纹补偿器产品规格、参数及市场应用5.1.3 Witzenmann金属波纹补偿器销量、收入、价格及毛利率(2017-2022)5.1.4 Witzenmann公司简介及主要业务5.1.5 Witzenmann企业最新动态5.2 HKS5.2.1 HKS基本信息、金属波纹补偿器生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位5.2.2 HKS金属波纹补偿器产品规格、参数及市场应用5.2.3 HKS金属波纹补偿器销量、收入、价格及毛利率(2017-2022)5.2.4 HKS公司简介及主要业务5.2.5 HKS企业最新动态5.3 BOA Group5.3.1 BOA Group基本信息、金属波纹补偿器生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位5.3.2 BOA Group金属波纹补偿器产品规格、参数及市场应用5.3.3 BOA Group金属波纹补偿器销量、收入、价格及毛利率(2017-2022)5.3.4 BOA Group公司简介及主要业务5.3.5 BOA Group企业最新动态5.4 Microflex Inc.5.4.1 Microflex Inc.基本信息、金属波纹补偿器生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位5.4.2 Microflex Inc.金属波纹补偿器产品规格、参数及市场应用5.4.3 Microflex Inc.金属波纹补偿器销量、收入、价格及毛利率(2017-2022)5.4.4 Microflex Inc.公司简介及主要业务5.4.5 Microflex Inc.企业最新动态5.5 Jingjiang Da Ming machinery5.5.1 Jingjiang Da Ming machinery基本信息、金属波纹补偿器生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位5.5.2 Jingjiang Da Ming machinery金属波纹补偿器产品规格、参数及市场应用5.5.3 Jingjiang Da Ming machinery金属波纹补偿器销量、收入、价格及毛利率(2017-2022)5.5.4 Jingjiang Da Ming machinery公司简介及主要业务5.5.5 Jingjiang Da Ming machinery企业最新动态6 不同产品类型金属波纹补偿器分析6.1 全球不同产品类型金属波纹补偿器销量(2017-2028)6.1.1 全球不同产品类型金属波纹补偿器销量及市场份额(2017-2022)6.1.2 全球不同产品类型金属波纹补偿器销量预测(2023-2028)6.2 全球不同产品类型金属波纹补偿器收入(2017-2028)6.2.1 全球不同产品类型金属波纹补偿器收入及市场份额(2017-2022)6.2.2 全球不同产品类型金属波纹补偿器收入预测(2023-2028)6.3 全球不同产品类型金属波纹补偿器价格走势(2017-2028)7 不同应用金属波纹补偿器分析7.1 全球不同应用金属波纹补偿器销量(2017-2028)7.1.1 全球不同应用金属波纹补偿器销量及市场份额(2017-2022)7.1.2 全球不同应用金属波纹补偿器销量预测(2023-2028)7.2 全球不同应用金属波纹补偿器收入(2017-2028)7.2.1 全球不同应用金属波纹补偿器收入及市场份额(2017-2022)7.2.2 全球不同应用金属波纹补偿器收入预测(2023-2028)7.3 全球不同应用金属波纹补偿器价格走势(2017-2028)8 上游原料及下游市场分析8.1 金属波纹补偿器产业链分析8.2 金属波纹补偿器产业上游供应分析8.2.1 上游原料供给状况8.2.2 原料供应商及联系方式8.3 金属波纹补偿器下游典型客户8.4 金属波纹补偿器销售渠道分析9 行业发展机遇和风险分析9.1 金属波纹补偿器行业发展机遇及主要驱动因素9.2 金属波纹补偿器行业发展面临的风险9.3 金属波纹补偿器行业政策分析9.4 金属波纹补偿器中国企业SWOT分析10 研究成果及结论。
金属波纹补偿器的原理及分类

金属波纹补偿器的原理及分类金属波纹补偿器是补偿器的一种,金属波纹补偿器采用奥氏体不锈钢材料或按用户要求的材料制造,具有优良的柔软性、耐蚀性、耐高温性(-235℃-450℃),耐高压性(最高为32MPA),在管路中可对任何方向进行连接,用以温度补偿和吸收振动,降低噪声,改变介质输送方向,消除管道间或管道与设备间的机械位移等,双法兰金属波纹软管对有位移,振动的各种泵、阀等的柔性接头尤为适用。
轴向内压式波纹管膨胀节的平板法兰连接:为了螺栓连接到管道系统中,任何一种类型的法兰都可以应用在金属波纹管膨胀节上。
锻钢和平板法兰可以匹配2.5Mpa到5.0Mpa的压力和温度等级,通径标准可从15mm到5000mm.特殊法兰,如活套法兰或者向法兰尺寸可从300mm到1800mm.任何尺寸的法兰均可定制。
金属波纹器的分类金属波纹补偿器因其用途不同而选择不同的金属材料,因其材质不同,故所加工制作的金属波纹管性能以及用途也有所不同。
金属波纹补偿器使用的波纹管有两种,一种螺旋形波纹管,另一种是环形波纹补偿器。
1、是螺旋形金属波纹管:螺旋形金属波纹管是波纹呈螺旋状排布的管形壳体,在相邻的两波纹之间有一个螺旋升角,所有的螺纹都可通过一条螺旋线连接起来。
2、环形金属波纹补偿器:环形金属波纹补偿器是波纹呈闭合圆环状的管型壳体,波与波之间由圆柱环波纹串联而成。
环形波纹管无缝管材或焊接管材加工成型。
受加工方式制约,较之螺旋形波纹管,其单管长度通常较短。
环形波纹的优点是弹性好,刚度小。
金属波纹补偿器作为一种柔性耐压管件安装于液体输送系统中,用以补偿管道或机器,设备连接端的相互位移,吸引振动能量,能够起到减振,消音的作用,具有柔性好,质量轻,耐腐蚀,抗疲劳,耐高低温等多项特点。
金属波纹管作为敏感元件,减震元件,补偿元件,密封元件,阀门元件及管路连接件,广泛应用于自动控制和测量仪表,真空技术,机械工业,电力工业,交通运输及原子能工业等领域。
波纹补偿器的安装和使用要求

波纹补偿器的安装和使用要求一、波纹补偿器的定义和作用波纹补偿器是一种用于管道系统中的补偿装置,它主要用于解决管道在温度变化、震动或位移等情况下产生的形变问题,保证管道系统的正常运行和安全使用。
二、波纹补偿器的分类根据结构形式和使用场合,波纹补偿器可以分为以下几类:1.金属波纹补偿器:由金属薄板制成,具有耐高温、耐腐蚀等特点,适用于高温、高压和腐蚀性介质等场合。
2.橡胶波纹补偿器:由橡胶材料制成,具有良好的弹性和耐磨性能,适用于低压、低温和非腐蚀性介质等场合。
3.聚四氟乙烯波纹补偿器:由聚四氟乙烯材料制成,具有优异的耐腐蚀性能和低摩擦系数,适用于强酸、强碱等极端环境下使用。
三、波纹补偿器的安装要求1.安装位置:波纹补偿器应该安装在管道系统中的转角、支架处或者管道长度较长的直线段上,以便于对管道产生的形变进行补偿。
2.安装方式:波纹补偿器的安装应该采用固定和支撑相结合的方式,以确保波纹补偿器在使用过程中不会发生位移或者损坏。
3.连接方式:波纹补偿器的连接方式应该根据不同材质和规格的波纹补偿器采用相应的法兰、螺纹、卡箍等连接方式,确保连接紧密可靠。
4.管道预留量:在进行波纹补偿器安装时,需要预留一定长度的管道伸缩量,以便于在管道产生形变时,波纹补偿器能够起到有效的作用。
四、波纹补偿器的使用要求1.温度范围:不同材质和规格的波纹补偿器有其适用温度范围,在使用过程中需要严格按照其适用范围进行操作,避免因温度过高或过低导致波纹补偿器失效。
2.介质要求:不同材质和规格的波纹补偿器有其适用介质范围,在使用过程中需要严格按照其适用介质范围进行操作,避免因介质腐蚀或者侵蚀导致波纹补偿器失效。
3.使用环境:波纹补偿器的使用环境应该干燥、通风、无腐蚀性气体和化学品,避免因外界环境影响导致波纹补偿器失效。
4.定期检查:在使用过程中,需要定期对波纹补偿器进行检查和维护,确保其正常运行和安全使用。
五、总结通过以上的分析可以看出,波纹补偿器在管道系统中起到了至关重要的作用,它能够有效地解决管道在温度变化、震动或位移等情况下产生的形变问题。
金属波纹管及金属膨胀节发展简史及发展历程

金属波纹管及金属膨胀节发展简史-北京博雷曼科技有限公司金属波纹管,金属补偿器的发展史如考证起来可以上溯到百年以前德1885年。
法国人勒瓦尔(Levavssewr)和法国人威兹曼(Witzenmannn)在巴黎附近吕埃尔(Ruevl)地区德戎歇尔(Jonchere)工厂试制成功了“互相连和压连接的金属管”。
世界第一次出现了柔性金属管。
此后三十年间各种缠绕式金属软管得到发展。
这种柔性金属管道不是补偿器所用的金属波纹管,但金属材料经特殊加工和几何形状所变化可以成为柔性管的理论与实践为金属波纹管德诞生奠定了基础。
1929年第一个金属波纹管研制成功。
这种波纹管(又称膜盒)仍未能在管道补偿中得到应用。
直到1952年采用不锈钢材料制作的单层和双层金属波纹管获得成功,才开始应用于管道补偿。
金属波纹管及金属补偿器的发展步入通途。
时隔3年,多层金属波纹管及金属补偿器研制成功。
1955年美国膨胀节制造商协会(EJMA)成立。
1958年该协会技术委员会制订了第一个EJMA标准。
二十世纪五十年代至七十年代,世界各工业发达国家的金属补偿器工业迅猛发展,金属波纹管理论研究、金属波纹管工艺技术和金属波纹管试验技术都有了高速发展。
在世界金属波纹管、金属补偿器行业占领导地位。
迄今为止,在世界金属波纹管、金属补偿器领域处于领先地位的仍然是西方主要工业发达国家的知名企业。
法国威兹曼公司(WITAENMANN)继续保持领先势头,百年不衰。
法国依威柯公司(IWKREGLERANDCOMPENSATORENGMBH)、意大利弗莱希德公司(FLEXIDED INC)、美国弗莱松尼柯公司(FLEXDNICS INC)、瑞士BOA公司、日本东京螺旋管制作所、东洋螺旋管制作所和奥田株式会社等应属世界知名金属波纹管、金属补偿器制造商。
金属波纹管制造业最发达的地区应属欧洲,其次是美国。
西方国家中金属波纹管制造商数量最多的是美国,约60家。
我国金属波纹管研制始于二十世纪五十年代,几乎与日本同时起步,在我国金属波纹管应用研究最早的是仪表行业,技术领先者应属沈阳仪器四仪表工艺研究所。
波纹补偿器

波纹补偿器的使用一、简介1、优势:因许多管道在运行过程中存在位移,其位移量的消除需靠一定的补偿手段,在过去的做法中,通常采用自然补偿的方法。
随着技术的不断发展,波纹补偿器逐步代替原用的自然补偿方法广泛使用。
在南京新港开发区的蒸汽管道中,波纹补偿器被大量使用。
波纹补偿器和自然补偿相比,有补偿量大、占地面积小、美观等优势。
2、种类:常用补偿器有以下几种:横向大拉杆波纹补偿器、旋转式补偿器、轴向套桶式补偿器等。
横向大拉杆波纹补偿器一般用于同一直线段的管道补偿,在两个固定支架中间,垂直或水平安装两只横向大拉杆波纹补偿器,管道位移由两端固定支架向中间越来越大,到中间通过横向大拉杆波纹补偿器将位移消除,两个补偿器中间设立一个固定支架;旋转式补偿器一般用于不同轴线管道间或同一轴线间大位移量的补偿;轴向套桶式补偿器一般用于直管线间补偿,但该管线不便于登高或水平拐弯。
后两种补偿器的补偿原理同横向大拉杆波纹补偿器。
在本文中将以蒸汽管道为依据,重点介绍横向大拉杆波纹补偿器。
3、用途:波纹补偿器是现代柔性管系设计中的重要部位,它对整个管系的安全、正常运转至关重要。
补偿器本身的质量由制造商保证,但更重要的是在整个运输、安装、试压过程中都必须按照一定的要求进行,以免不必要的损失。
4、安装图:a、DN300左右横向波纹补偿器补偿量一般为20mm,安装时可采用垂直安装或水平安装,安装简图见下图:(垂直装法)(水平装法)b、DN300左右旋转补偿器补偿量一般为40mm,安装时有Ω型补偿器及π型补偿器两种,Ω型补偿器一般用于补偿量较大管线,π型补偿器一般用于不在同一轴线管线,安装简图见下图:c、轴向套筒式补偿器一般用于补偿量不太大,且管段为直线,安装简图见下图:二、试压及使用1、试压前要确保固定、支撑及导向的设置应符合产品说明及管线设计图,如二者有矛盾应及时与设计单位及生产厂家联系,以免损坏产品。
2、介质为气体的管线试压时水的重量要有合理的支撑。
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类型
主要波形
轴向
刚度
耐冲击
能力
耐压
能力
压力成型
半环(正弦)波
很大
差
杰出
U形波
中等
好
好
外铠装U形波
大
好
杰出
内铠装U形波
大
好
杰出
T形铠装U形波
大
好
杰出
S形波
中等
好
好Leabharlann 外铠装S形波大好杰出
外压Ω形波
很大
差
杰出
内压Ω形波
很大
差
杰出
外铠装Ω形波
大
好
杰出
焊接成型
平盘形波
中等
好
中等
阶梯平面形波
小
中等
好
单波浪形波
中等
中等
中等
套叠波浪镀纹形
很小
杰出
差
皱纹形
小
中等
差
圆环形
很大
差
杰出
沉积成型
U形
小
中等
好
机加成型
矩形
大
好
杰出
1.5按波纹管承压方式分类—内压式、外压式和内外压组合式。
承受内压的波纹管类似典型“压杆”机构,做为受力机构,它是发散的。因此,波纹管承受内压时要进行柱状稳定性校核,当最大工作压力确定后,波纹管的波纹数量则受到限制,除非设置防柱状失稳机构。
压力成型法主要有两种成型工艺手段。一种是液压成型,另一种是机械液压成型。液压成型又分为“步进式”(一个波一个波逐步成型)和“一次成型”(全部波纹一次同时成型)。
由于液压式均布压力,同一波纹管的波高、波距有较好的一致性。
液压成型波纹管的工艺稳定性取决于为波纹管内充压的液压系统的稳定性和操作稳定性。
世界各国生产小型波纹管(DN≤600mm)的成型几乎都采用液压成型方法。这是因为小直径波纹管的模夹贝装夹分解比较轻便、省力。所需液压设备推力不大,能耗较低。一次成型波纹管的全部波纹,使波纹管获得良好的性能和外观质量。而且生产效率也比较高。
1.3按波纹管结构参数分类
1.3.1波纹管壁厚—厚壁波纹补偿器和薄壁波纹补偿器。
厚壁波纹补偿器通常只是由厚壁波纹管构成,无其它约束构件,所以可称其为厚壁波纹管。厚壁波纹管主要应用在压力容器上,做为压力容器壳段的组成部分,其财政与壳段相同,其壁厚与壳段相同或相近。
厚壁波纹管是压力容器壳段的一部分,它所承担的补偿量仅仅是容器壳体温差引起的变形量,往往只需一个或二个波。
1.3.3截面形状—圆形、矩形。
波纹补偿器按其垂直轴线的截面形状可分为圆形、矩形(方形)、椭圆形、跑道形、三角形、六角形等。其中最常见的是圆形。其次为矩形(万形)。方形补偿器按波纹管四个直角的形状又分为:折迭角、圆弧角和直角。见图1.3.3 a—c
1.4按波纹管的波纹形状分类。
按波纹管的波纹形状分类见表1.4。管道用技术波纹补偿器常用波纹管的波形是“U”形、“S”形、“Ω”形、“V”形和碟盘形。补偿器所用波纹管的基本波形主要有三种,见图1.4。
a.既承受高压,又要求高柔性。以取得高压下的大补偿量、低弹性力、高疲劳寿命;
b.承受高能级的动载荷和很高的疲劳寿命;
c.承受较高压力,较大位移,或要求精确的结构弹性率;
d.补偿器一旦失效,后果严重(或导致巨大经济损失或影响人身安全)。必须具有足够的安全裕度的关键部位。
随着工艺水平不断提高,双层或多层波纹补偿器使用愈来愈广泛。对于高压,大补偿量、低弹性力,长寿命的工况,使用多层波纹管,不仅可获得最佳性能,而且可能获得最佳经济效益。多层波纹管的根本优势是在同样工况下它的工况应力远比单层的小,从而获得更高的疲劳寿命或更大的补偿量。见图1.3.2
近几年来,国内外市场出现了用途相当广泛的金属波纹管内衬聚四氟乙烯材料的波纹补偿器。在我国内衬聚氟乙烯材料的金属波纹管的制作工艺已经成熟,应用实践已证明我国产品质量已接近或达到了国外同类产品水平。但更先进的聚四氟乙烯喷涂工艺无论在我国还是在国外仍处在探索阶段。
这种带有聚四氟乙烯内衬的金属波纹管构成的补偿器当然也属复合材料补偿器之列。《聚四氟乙烯补偿器通用技术条件》GB/T15700-1995由晨光集团主编,可供参考。
1.9按补偿器应用领域分类
2.波纹补偿器创新简史
2.1波纹补偿器发展简史
2.2波纹补偿器设计技术发展概况
2.3波纹补偿器制造技术发展概况
2.4波纹补偿器应用技术发展概况
1.补偿器分类
补偿器产品的分类受到某些因素的影响,不同的发展阶段、不同的应用领域会有不同的分类习惯。但是在补偿器制造技术、应用技术高度发展,应用领域极其广泛的今天,要给种类繁多的补偿器进行科学的、各行业均可接受的分类是很困难的。
1.1.3波纹补偿—波纹补偿器又称波形膨胀节
波纹补偿的机理式通过波纹补偿器关键件—波纹管的变形和位移实现管道系统热胀冷缩的补偿(见图1.1.3)。由于波纹补偿器结构紧凑、安装方便、无须维修、不老化、无磨损又从根本上避免跑冒滴漏的难题,所以它在主要管道工程上占有突出的地位。
1.2按补偿器关键件—波纹管材质分类
1.6按波纹管制作方法分类
按波纹管的制作工艺方法可将其分成如下四种类型。波纹管制作工艺流程见表1.6。
1.6.1压力成型法
管道或动力装置所用波纹补偿器的波纹管几乎全部采用压力成型法。因为这类补偿器的波纹管普遍要求具有很高的位移或振动疲劳寿命。
高质量的波纹管一般不允许在波纹愈波纹之间存在环向焊缝。波纹管两端与接管焊接形成的环形焊缝,往往也要加以保护,确保不因两端不可避免的环形焊缝的存在而增大波纹管疲劳寿命的离散度。
1.2.3复合材料补偿器
复合材料补偿器且无严格定义。金属波纹管有时采用两种或更多不同材质的金属制成。非金属材料补偿器特别是纤维补偿器,其波纹管往往由若干层不同非金属材料组成,有时还配置铝箔层、镍箔层和金属丝编织层。上述均系复合材料波纹补偿器。以金属为主可称金属复合材料补偿器,以非金属为主则称非金属复合材料补偿器。
厚壁波纹管的壁厚因管径和压力而异,其壁厚范围一般在3至18毫米之内,特殊情况下有的波纹管壁厚达70毫米。
厚壁波纹管的设计遵循美国凯洛格M.W.KELLOGG规范或我国现行标准GB150-89日本标准为。
薄壁波纹补偿器用於管道系统补偿,薄壁波纹补偿器品种很多,但波纹管的单层壁厚一般都在3毫米以下。管道工程所用波纹补偿器应用原则是安全、可靠输送流体的同时追求即定疲劳寿命和尽可能大的补偿量。
管道用薄壁波纹补偿器设计规范。当前应用最广泛的是美国膨胀节制造商协会(EJMA)98年重新修订的标准。
1.3.2波纹管层数—单层、双层、多层。
按波纹管层数分类时可分成单层、双层和多层三类。
在静载荷下进行位移补偿的波纹管多采用单层,它制作简单、成本低。在保证设计规定的承载能力、补偿能力、结构刚度及寿命要求的前提下优先选用但层,以降低成本。在动载荷下工作或在较重要的管线上实用的波纹补偿器,其波纹管可考虑采用双层。只有在下述情况下才考虑采用多层波纹管。
承受外压的波纹管类似“拉杆”机构,做为受力机构是收敛的。不存在机构稳定性问题。因此,外压波纹管的波纹数过多而发生柱状失稳。但是当外压这一“稳定”因素不足以平衡波纹大位移量(结构过大的弹性力)时,波纹管将仍是不稳定的。外压式波纹补偿器典型结构如图1.5所示。
由压式波纹补偿器制造简单,成本较低,应用较普遍,而外压式波纹补偿器以其杰出的稳定性和便於冷凝水排放优越性而在热网工程和蒸汽管线上受到应用。
1.2.2非金属波纹补偿器(见图1.2.2 A—B)
非金属波纹补偿器主要有两种类型。第一类为橡胶补偿器,又称橡胶柔性接头。其波纹管材料多为各类天然橡胶、合成橡胶或其它塑料。第二类为纤维补偿器,其波纹管材料构成有玻璃纤维布、玻璃棉、夹镍丝玻璃布、硅橡胶漆布、氟塑料薄膜等。因纤维波纹管变形弹力极小故又称之为“无推力补偿器”。
在制作度层波纹管技术领域,我国已达到国际先进水平。国内各个波纹管工业企业,特别是骨干企业都具有制造多层波纹管的能力。
制造厂制造双层或多层波纹管时,除在生产过程注意端面焊接封口技术外,还要考虑交付状态和使用状态的温差带来的影响(当温度升高,双层或多层波纹管层间气体,因受热膨胀而导致压力升高),制造厂应保证在最高工作温度下,不会因夹层残存空气受热膨胀升压而导致波纹管失效。
波纹管压力成型的另一个主要工艺方法就是机械滚压成型。随着对大型波纹管要求的不断增长。世界各主要波纹管厂商加速研制高效率、高质量的波纹管成型机械。各种液压成型装置相继问世。波纹管成型过程中的径向液压和轴向压缩同步进行,并实现了自动控制。所以获得了高精度波纹管。世界各主要膨胀节制造商生产较大管径(Φ1500以上)几乎无一例外地采用了机械滚压成型法。维兹曼公司和依维柯公司DN1000mm以上波纹管采用滚压成型。日本奥田株式会社DN≥700mm的波纹管采用滚压工艺,美国贝克曼公司DN≥600mm波纹管一律采用液压成型。DN300~DN600mm的波纹管有液压成型也有滚压成型。意大利弗来松公司、英国TIFI公司和加拿大TIFI公司DN>1400mm波纹管全部采用液压成型,DN<800mm全部采用液压成型。我国对DN>1000mm波纹管也采用液压成型。尽管上述各个厂的滚压成型装置不是多波一次滚压成型(维兹曼公司除外)但由于滚压成型装置有极好的可操作型,所以可获得满意的波纹管精度。至少达到液压成型波纹管同样精度并无困难。
本文根据当今世界各国主要补偿器厂同样本中出现的补偿器类型从不同的角度进行分类,归纳未以下8种。
1.1按补偿机理分类
1.1.1自然补偿—“┌┐”补偿器
自然补偿器是管系本身的一个特殊形状的管段,其材质、规格与管系相同,特殊形状的管段呈“┌┐”型、“L”型、平面“Z”、空间“Z”型,其中以“┌┐”型应用最广泛,习惯称之为┌┐型补偿器。
波纹补偿器分类和波纹补偿器