波纹管膨胀节详解word资料26页
ptfe波纹管膨胀节
ptfe波纹管膨胀节
PTFE波纹管膨胀节是一种由聚四氟乙烯（PTFE）材料制成的波纹管，具有优良的耐高温、耐腐蚀和耐老化性能。
它广泛应用于各种管道系统中的补偿和吸收振动，能够承受高温和化学腐蚀，并且具有较长的使用寿命。
PTFE波纹管膨胀节的制造过程包括将PTFE材料通过特殊工艺加工成波纹状结构，这种结构可以使其具有较大的自由伸缩量，能够吸收和释放热量和振动。
此外，由于PTFE材料本身的摩擦系数较低，因此波纹管膨胀节能够在各种环境下轻松地移动和转动。
在使用过程中，PTFE波纹管膨胀节通常被放置在管道系统中，以补偿由于温度变化、振动等原因引起的管道长度或角度变化。
它能够吸收管道系统中的应力，减少振动和噪音，保护管道系统免受损坏。
总之，PTFE波纹管膨胀节是一种高性能的管道配件，具有广泛的应用前景。
u形波纹管膨胀节刚度和应力计算
u形波纹管膨胀节刚度和应力计算第一部分：简介1. 什么是U形波纹管膨胀节U形波纹管膨胀节是一种用于管道系统中的重要组件，它能够吸收由于管道热胀冷缩或其它原因引起的位移，从而保护管道系统不受损坏。
它通常由金属材料制成，具有良好的柔韧性和耐压性。
2. U形波纹管膨胀节的设计原理U形波纹管膨胀节的设计原理是基于材料的弹性特性和热胀冷缩原理。
当管道系统受热膨胀时，膨胀节可以伸展以吸收这种变形，从而避免管道系统产生过大的应力。
3. 膨胀节的重要性膨胀节在管道系统中扮演了非常重要的角色，它不仅可以保护管道系统的结构完整性，还可以减少管道系统受力集中，延长管道的使用寿命。
第二部分：U形波纹管膨胀节的刚度计算4. 刚度的定义在U形波纹管膨胀节中，刚度是一个非常重要的参数。
它反映了膨胀节在吸收变形时的弹性特性，也是判断膨胀节性能的重要指标。
5. 刚度计算的方法对于U形波纹管膨胀节的刚度计算，通常采用弹性力学的原理。
直接推导计算较为繁琐，通常可以通过有限元分析等数值方法来进行计算。
第三部分：U形波纹管膨胀节的应力计算6. 应力的定义除了刚度外，膨胀节在工作时还会受到一定的应力。
应力是另一个关键的参数，它反映了膨胀节在工作状态下的受力情况。
7. 应力计算的方法针对U形波纹管膨胀节的应力计算，同样可以采用弹性力学原理和有限元分析等方法来进行计算。
在实际工程中，应力计算是确保膨胀节安全可靠工作的重要依据。
第四部分：总结与展望8. 对U形波纹管膨胀节刚度和应力计算的个人观点和理解通过对U形波纹管膨胀节的刚度和应力计算的了解，我深刻认识到这是一个复杂而又重要的工程问题。
合理的刚度和应力计算不仅可以保证膨胀节的正常工作，还可以降低管道系统的维护成本，延长使用寿命。
9. 展望随着现代工程技术的不断发展，对U形波纹管膨胀节刚度和应力计算的研究也在不断深化。
未来，希望能够通过更精确的理论计算方法和工程实践经验相结合，为U形波纹管膨胀节的设计和应用提供更可靠的技术支持。
波纹管膨胀节浅析
波纹管膨胀节浅析福建省石油化学工业设计院 刘红压力管道受到热胀、冷缩、端点附加位移、管道支撑设置不当等因素的影响，可能会导致设备、管道的非正常运行。
因此，管道的柔性设计是安全运行的重要保证之一。
在弹性研究技术引入管道系统之前，管道补偿只限于采用管道本身的结构来实现，例如采用合理布局以实现自然补偿；采用方形管道实现补偿；采用具有活动部件的套筒式补偿器进行补偿等。
这些补偿方式只局限于采用管道本身的安装技术，或变位，或变形，或分解，因而不能彻底实现管道的更有效的补偿：其一，采用变位、变形补偿方式时，补偿能力较差，占地面积大，施工困难；其二，采用管道分解的套筒式补偿，虽补偿能力有所提高，但密封部分问题较多，易泄露，维修量大，容易卡死。
随着弹性研究技术的引入，情况发生了巨大的变化：具有弹性补偿能力的薄壳式波纹管立即成了管道补偿技术中的一个热点，并迅速推广到各领域的管道工程中。
波纹管膨胀节成为管道中最常用的柔性元件，它是由金属波纹管和构件组成的具有伸缩功能的器件，能够补偿管道的热变形、机械变形和吸收各种机械振动，起到降低管道变形和提高管道使用寿命的作用。
1 波纹管的层数波纹管按层数可分为单层与多层。
当波纹膨胀节用于供热等需要较大补偿量的领域时，除了补偿量要求，还需要承受大约1~1.6MPa 的压力，这就要求波纹管刚度小，内应力小，并具有受压能力。
刚度计算公式（1）：dm N h b Z S ED K 5.25.0334= (1) 式中: K —刚度,N/mm ；E —材料的弹性模量,N/mm 2； D m —波纹管的平均直径,mm ；S —波纹管每一层厚度,mm ； Z —波纹管的层数； b —波厚,mm ；h —波纹高度,mm ； N d —波数的两倍. 在承受大小相当的压力下，单层与多层波纹管的厚度是相当的，因此：对于单层波纹管，()d m N h b Z S ED K Z S S 5.25.03314,⨯==多单多单 (2) 对于多层波纹管，dm N h b Z S ED K 5.25.0334多多= (3)比较（2）、（3）式可知，单多K ZK 21= 可见，当壁厚相同时，采用多层结构的波纹管刚度只有单层的层数平方分之一。
膨胀节技术说明书
膨胀节技术说明书1. 产品概述膨胀节是一种用于吸收由于热膨胀、冷缩等原因引起的管道或设备尺寸变化的装置。
它通常由一个波纹管和两个连接件组成，可以用于各种管道和设备的补偿。
本产品是一种非金属膨胀节，具有优异的耐腐蚀性和耐高温性能，适用于各种化学工业、石油化工、电力等领域。
2. 设计原理膨胀节的设计原理是利用波纹管的弹性变形来吸收尺寸变化。
波纹管由一系列的波纹组成，能够在一个方向上自由膨胀，同时保持其他方向的尺寸不变。
本产品的波纹管采用高强度聚酯纤维材料制成，具有优异的耐腐蚀性和耐高温性能。
连接件采用优质碳钢或不锈钢材料制成，能够保证与管道或设备的连接牢固可靠。
3. 结构特点本产品由波纹管、连接件和保温层组成。
波纹管是核心部件，能够吸收管道或设备的尺寸变化；连接件用于将波纹管与管道或设备连接在一起；保温层采用优质保温材料制成，能够有效地减少热损失，提高管道或设备的保温性能。
4. 使用材料本产品的主要材料包括高强度聚酯纤维、优质碳钢和不锈钢。
其中，波纹管采用高强度聚酯纤维材料制成，具有优异的耐腐蚀性和耐高温性能；连接件采用优质碳钢或不锈钢材料制成，能够保证与管道或设备的连接牢固可靠；保温层采用优质保温材料制成，能够有效地减少热损失，提高管道或设备的保温性能。
5. 制造工艺本产品的制造工艺主要包括以下步骤：（1）切割和打磨：将碳钢板切割成所需尺寸，并打磨出坡口；（2）卷制和焊接：将切割好的碳钢板卷制成波纹管形状，并进行焊接；（3）表面处理：对焊接好的波纹管进行表面处理，包括打磨、抛光和喷漆；（4）组装和检测：将波纹管与连接件组装在一起，并进行检测，确保产品质量符合要求。
6. 性能指标本产品的性能指标如下：（1）补偿量：根据客户要求定制；（2）工作压力：≤4 MPa；（3）工作温度：-20℃～150℃；（4）保温层厚度：根据客户要求定制。
7. 安装调试在安装调试过程中，需要注意以下几点：（1）在安装前应先检查膨胀节是否完好无损，并按照说明书要求正确安装；（2）在安装过程中，应避免对膨胀节进行扭曲、弯曲或刮擦；（3）在安装完成后，应调整膨胀节的安装位置，确保其能够正常工作；（4）在调试过程中，应逐步增加压力和温度，确保膨胀节能够适应实际工况。
波纹管膨胀节详解
膨胀节的类型和构造一、波纹膨胀节的类型波纹管配备相应的构件，形成具有各种不同补偿功能的波纹膨胀节。
按补偿形式分为轴向型、横向型、角向型及压力平衡型。
轴向型：普通轴向型、抗弯型、外压型、直埋型、直管力平衡型、一次性直埋型。
横向型：单向横向型、万向铰链横向型、大拉杆横向型、小拉杆横向型。
角向型：单向角向型、万向角向型。
以上是基本分类，每类都具备共同的功能。
在一些特定情况还可以有特殊功能，如耐腐蚀型、耐高温型。
按特定场合的不同，分为催化裂化装置用、高炉烟道用。
按用于不同介质分为：热风用、烟气用、蒸汽用等。
二、波纹膨胀节的结构1、轴向型波纹膨胀节（1）普通抽向型：是最基本的轴向膨胀节结构。
其中支撑螺母和预拉杆的作用是支撑膨胀节达到最大额定拉伸长度和到现场安装时调整安装长度（冷紧）。
如果补偿量较大，可用两节，甚至三节波纹管。
使用多节时，要增加抗失稳的导向限位杆。
（2）抗弯型：增加了外抗弯套筒，使整体具有抗弯能力。
这样可以不受支座的设置必须受4D、14D的约束，支架的设置可以将这段按刚性管道考虑。
（3）外压型：这种结构使波纹管外部受压，内部通大气。
外壳必须是密闭的容器，它的特点是：1）波纹管受外压不发生柱失稳，可以用多波，实现大补偿量。
2）波纹内不含杂污物及水，停气时冷凝水不存波纹内可从排污阀排掉不怕冷冻。
3）结构稍改进也具有抗弯能力。
（4）直埋型：它的外壳起到井的作用，把膨胀节保护起来．密封结构防止土及水进入。
实际产品分防土型和防土防水型。
对膨胀节的特殊要求是必须与管道同寿命。
（5）一次性直理型：它的使用是装在管线上后整个管线加热升温到管线的设计温度范围的中间温度，管线伸长，波纹管被压缩，两个套筒滑动靠近，然后把它们焊死，再由检压孔打压检验焊缝不漏即可。
它的特点是：1）焊死后波纹管再不起作用，它的寿命一次就够。
2）波纹管的设计压力按施工加热的压力设计。
材质用普通碳钢。
2、横向型波纹膨胀节（1）单向横向型：它只能在垂直于铰链轴的平面内弯曲变形。
波纹管膨胀节在工程现场的使用
01
02
03
04
安装前检查
确保波纹管膨胀节在安装前没 有损坏，所有附件齐全且完好
。
安装位置
选择合适的安装位置，确保膨 胀节能够自由伸缩，不受其他
结构或设备的阻碍。
安装方向
按照设计要求正确安装膨胀节 ，确保其在使用过程中能够正
常工作。
维护与保养
定期对波纹管膨胀节进行检查 和维护，及时处理异常情况，
确保其长期稳定运行。
电力行业
电力行业是另一个广泛应用波纹管膨胀节的领域，主要用于 高温、高压蒸汽和热水的管道系统，以补偿和吸收管道的热 膨胀和机械振动。
在电力行业中，由于管道系统中的介质多为高温、高压的蒸 汽和热水，因此需要采用耐高温、耐高压、耐腐蚀的波纹管 膨胀节，以确保管道系统的正常运行和安全生产。
建筑行业
建筑行业中，波纹管膨胀节主要用于给排水、供暖、空调 等管道系统中，以补偿和吸收管道的热膨胀和机械振动， 提高管道系统的稳定性和使用寿命。
在建筑行业中，波纹管膨胀节需要具备较高的耐压能力和 耐腐蚀性能，以确保长期稳定的使用效果。
其他行业
01
除了石油化工、电力和建筑行业 外，波纹管膨胀节还广泛应用于 船舶、航天、冶金、制药等其他 行业中。
02
在这些行业中，波纹管膨胀节需 要根据具体的应用场景和需求进 行定制化设计和制造，以满足各 种复杂工况下的使用要求。
特性
具有结构紧凑、补偿量大、流动阻力 小、耐腐蚀、抗疲劳等优点，广泛应 用于石油、化工、航空航天、核工业 等领域的管道系统中。
工作原理
工作原理
波纹管膨胀节通过波纹管的伸缩 变形来吸收管道的位移量，从而 实现管道系统的柔性连接。
作用力
在波纹管膨胀节受到外力作用时 ，波纹管内部的压力和位移会产 生相互作用力，使波纹管发生形 变，吸收管道的位移量。
膨胀节基础知识
非
金
• 纤维织物膨胀节由耐高温复合材料 ，即硅橡胶，玻璃纤维，复合无碱
属
布，隔热棉等柔性材料构成
膨
• 主要技术参数：
胀 节
压力： • 温度：-20°-500° • 圆形：DN50-DN5000
膨胀节型号体现措施
• 对于复式自由型膨胀节（代号FZ）和弯管压 力平衡型膨胀节（代号WP），设计位在前，设计横向位移在后，两 个设计位移之间用“/”号连接。在承制方旳 产品样本中，前一种设计位移为单一设计 轴向位移（设计横向位移为零时），后一 种设计位移为单一设计横向位移（设计轴 向位移为零时）。
• 套管伸缩节由能够作轴向相对运
金
动旳内外套管构成。内外套管之 间采用填料函密封。使用时保持
属
两端管子在一条轴线上移动。
膨
胀
节
金
属
膨
胀 节套
筒 式 膨 胀 节
• 产品主要有套筒(芯管),外壳,密封材 料等构成.用于补偿管道旳轴向伸 缩及任意角度旳轴向转动.
金
• 套筒式补偿器旳内套筒与管道连接,采用 高性能自压式动密封旳原理与构造,它能
• 对于膨胀节设计位移，在承制方产品样本 中应明确阐明波纹管旳设计温度、设计疲 劳寿命和材料等设计条件；订购方在规定
膨胀节型号体现实例如下：
• 设计压力为1.6MPa，公称通径为1000mm,设计轴 向位移为205mm，端部连接为焊接型式，波纹管 为无加强U形旳外压单式轴向型膨胀节，其型号体 现为：WZUH1.6-1000-205。 设计压力为0.6MPa，公称通径为800mm，设计轴 向位移（设计横向位移为零时）为35mm，设计横 向位移（设计轴向位移为零时）为10mm,端部连 接为法兰型式，波纹管为∩形旳弯管压力平衡型 膨胀节，在承制方旳产品样本中其型号体现为： wpof0.6-800-35/10.
波纹膨胀节常用标准介绍Word版
波纹膨胀节常用标准介绍1.主要标准介绍1.1国内主要标准GB/T12777-1999 金属波纹管膨胀节通用技术条件GB16749-97 压力容器波形膨胀节GJB1996-94 管道用金属波纹管膨胀节通用规范GB/T15700-1995 聚四氟乙烯波纹补偿器通用技术条件GB12522-90 不锈钢波形膨胀节CB1153-93 金属波形膨胀节CJ/T3016-93 城市供热管道用波纹管补偿器1．2国外主要标准美国EJMA 膨胀节制造商协会ASME美国机械工程师学会B31.3ASME BPVC（锅炉及压力容器）Ⅱ-1-NCASME BPVC VⅢ-1MIL-E-17813F—（军标）管道用金属波纹管膨胀节通用规范日本JIS B 2352JIS B 8277（压力容器膨胀节）德国AD规范（压力容器换热器用）英国BS6129 金属波纹膨胀节2．G B/T12777-19992．1 标准的组成前言 1. 范围 2. 引用标准 3. 定义 4. 分类5. 要求6. 试验方法7. 检验规则8. 标志9. 包装、运输、贮存附录A（标准的附录）波纹管设计附录B（提示的附录）结构件设计2．2标准的主要内容2．2．1范围a.见GB／T12777中的1。
b.标准性质为产品标准。
c.适用范围：（1）管道中；（2）整体成形的无加强U形、加强U形、Ω形波纹管；（3）圆形。
2．2．2分类a. 见GB ／T12777中的4。
b. 型式代号对照见表1。
2．2．3要求2．2．3．1产品等级为便于理解该标准，特按标准中对产品的不同要求将其分级。
产品等级见表2。
2．2．3．2材料 a. 材料见GB ／T12777中的5.1（5.1.1波纹管、5.1.2受压筒节、5.1.3受力件）。
b. GB ／T12777中P8表4所列常用波纹管材料仅为我国已有材料标准的。
事实上，波纹管常用材料如下：304（0Cr18Ni9）、304L(00Cr19Ni10)、321(0Cr18Ni10Ti)、316(0Cr17Ni12M02)、316L(00Cr17Ni14M02)、310S(0Cr25Ni20)、B315 GH125(FN —2)、InConel 600、InConel 625、Incoloy 800、Incoloy 825。
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膨胀节的类型和构造一、波纹膨胀节的类型波纹管配备相应的构件，形成具有各种不同补偿功能的波纹膨胀节。
按补偿形式分为轴向型、横向型、角向型及压力平衡型。
轴向型：普通轴向型、抗弯型、外压型、直埋型、直管力平衡型、一次性直埋型。
横向型：单向横向型、万向铰链横向型、大拉杆横向型、小拉杆横向型。
角向型：单向角向型、万向角向型。
以上是基本分类，每类都具备共同的功能。
在一些特定情况还可以有特殊功能，如耐腐蚀型、耐高温型。
按特定场合的不同，分为催化裂化装置用、高炉烟道用。
按用于不同介质分为：热风用、烟气用、蒸汽用等。
二、波纹膨胀节的结构1、轴向型波纹膨胀节（1）普通抽向型：是最基本的轴向膨胀节结构。
其中支撑螺母和预拉杆的作用是支撑膨胀节达到最大额定拉伸长度和到现场安装时调整安装长度（冷紧）。
如果补偿量较大，可用两节，甚至三节波纹管。
使用多节时，要增加抗失稳的导向限位杆。
（2）抗弯型：增加了外抗弯套筒，使整体具有抗弯能力。
这样可以不受支座的设置必须受4D、14D的约束，支架的设置可以将这段按刚性管道考虑。
（3）外压型：这种结构使波纹管外部受压，内部通大气。
外壳必须是密闭的容器，它的特点是：1）波纹管受外压不发生柱失稳，可以用多波，实现大补偿量。
2）波纹内不含杂污物及水，停气时冷凝水不存波纹内可从排污阀排掉不怕冷冻。
3）结构稍改进也具有抗弯能力。
（4）直埋型：它的外壳起到井的作用，把膨胀节保护起来．密封结构防止土及水进入。
实际产品分防土型和防土防水型。
对膨胀节的特殊要求是必须与管道同寿命。
（5）一次性直理型：它的使用是装在管线上后整个管线加热升温到管线的设计温度范围的中间温度，管线伸长，波纹管被压缩，两个套筒滑动靠近，然后把它们焊死，再由检压孔打压检验焊缝不漏即可。
它的特点是：1）焊死后波纹管再不起作用，它的寿命一次就够。
2）波纹管的设计压力按施工加热的压力设计。
材质用普通碳钢。
2、横向型波纹膨胀节（1）单向横向型：它只能在垂直于铰链轴的平面内弯曲变形。
（2）万向横向型：它可以对不在一个平面内的空间管道进行各方向的补偿变形。
（3）大拉杆横向型：它属于万向横向型，除了可以承受较大的横向变形，还能吸收中间长接管的热变形。
如果不需要用拉杆平衡内压的推力，它还可以补偿来自管线的轴向变形，即所谓“万能膨胀节”。
由干弯曲和轴向变形同时发生且轴向变形由两个波纹管均担，则要求它们的变形量要在膨胀节结构上给以限位，以便均匀分配各波纹管的变形量，使其各自的变形量都小超过额定值。
（4）小拉杆横向型：在需要由拉杆平衡内压推力时，它可以进行横向和自身热变形补偿。
如不需拉杆平衡内压推力，它可以承受轴向补偿，这也是万能膨胀节的一种。
横向膨胀节具有下列优点：1）能进行大位移补偿。
2）内压引起的轴向力由自身的拉杆及铰链平衡，使它的支架成为次固定支架，降低支架的造价。
3）拉杆横向式还具有吸收轴向变形的能力，在变形较复杂的管线上可以发挥它的作用。
4）它更大的优点是由子在结构上受拉杆及铰链的保护，对管道的安装误差甚至事故不像轴向膨胀节那样敏感，有时即使有管道事故也不致损坏膨胀节。
在管系设计中如果可能尽量用横向型膨胀节。
3．角向型波纹膨胀节（1）单向角向型：它只能弯曲变形，形成角位移。
内压推力由铰链承受。
（2）万向角向型：万向角向型波纹膨胀节特点是采用万向铰链，可以在过轴线的任何平面内弯曲。
角向型一般由两个或三个组合使用补偿线位移。
4．力平衡型波纹膨胀节波纹膨胀节内压推力比较大，易对相连的设备产生不良影响。
力平衡型膨胀节通过自身结构使内压引起的推力保持平衡．而不作用或很少作用于相连的设备，且能保持本身的轴向补偿功能。
（1）直管力平衡型：它由两个工作波纹管，一个平衡波纹管及端板、平衡拉杆组成。
其中的关键是平衡波纹管的有效面积必须是工作波纹管有效面积的两倍，这样工作波纹管内压引起的向外侧的轴向推力通过平衡拉杆被平衡波纹管因内压引起的相反方向的推力所抵消，而无轴向推力输出，管道或设备不再受力在正常的补偿过程中，它自身的力平衡关系不变。
（2）弯管力平衡型：这是用于管道转弯处进行轴向、横向或两者组合补偿。
由工作波纹管和平衡波纹管及平衡拉杆、弯头组成。
平衡波纹管的有效面积必须与工作波纹管的有效面积相等，则内压引起的轴向推力正好方向相反，大小相等。
通过拉杆相抵消。
横向位移校大时可用两个工作波纹管，如横向位移和轴向位移都比较小，可用一个工作波纹管。
（3）其它力平衡型：由于发展的需要，开发了适合于在不同情况下使用的各种力平衡式波纹膨胀节。
一般都是根据内压自身平衡的原理按特殊要求设计的。
常见类型如：1）套叠直管压力平衡型膨胀节2）外压浮筒式膨胀节3）内联式直管压力平衡式膨胀节4）内压并联型膨胀节5）旁管力平衡式膨胀节力平衡型膨胀节主要用于设备之间或不适于设置固定支座的场合。
而不适合用在需要很多膨胀节的长管线上。
因它的造价很高，是相同使用参数的普通轴向膨胀节的四倍以上。
力平衡型和普通轴向型膨胀节不能在同一管线上串联使用，否则平衡型和普通轴向型之间的支架将变成主固定支架，力平衡变得无意义。
强调这点是因为曾经出现过对力平衡型膨胀节的错误理解和使用。
5．特殊结构的波纹膨胀节（1）带隔热层：在导流筒和波纹管之间加绝热材料层。
在绝热材料和波纹之间的气体是死区，与在导流简内流动的高温介质几乎隔绝。
高温介质的热量只能通过绝热层传给波纹管，热传导缓慢。
波纹管外面是大气温度，大气被加热自然形成对流，起散热作用，也可用人工强化对流。
通过设计不同厚度的绝热层，可以控制波纹管的温度，使其不超过波纹管材料的允许使用温度。
根据介质温度的高低选用不同类型的绝热材料。
绝热材料起隔热作用，也可用由外部通入高于管道的介质压力的蒸汽或空气代替，导流筒端部与端管之间配合间隙相对要小些。
由于连续通人气体，在导流筒端部与端管之间的间隙不断喷出气体到管道内，使高温介质不能进入导流筒和波纹之间，波纹管的实际温度不会高于汽或气的温度。
（2）带加强环：在U型波纹的波谷加刚性圆截面的圆环，能提高抗柱失稳和平面失稳的能力，从而提高耐压能力。
工作压力在2.5MPa以上时应用加强环比较合适，加强环截面可以是实心圆．也可以是空心圆环。
如果采用加稳定环措施，其抗失稳能力更强。
（3）焊接结构：波纹管由焊接而成。
特点是刚度小、补偿量大、轴向尺寸小。
缺点是耐压强度低。
为提高耐压也可以焊成多层。
此外，其上艺技术要求高，成本高，它只适合在特殊场合使用。
（4）矩形：它用于低压、通风矩形管道。
它的工作跟圆形波纹膨胀节相同，有轴向、角向、横向及它们的组合。
波形一般为U 型和V 型。
它的拐角结构型式常见的有三种，其中以圆弧转角受力状态较好。
膨胀节的计算与设计一、膨胀节的分类和特点波纹膨胀节的主要元件是波纹管，利用波纹管易于伸缩变形而起补偿作用。
按波纹管横截面可分为U形、Ω形、S形、V形等波纹膨胀节。
U形波纹管工艺性好，便于加工，耐压能力和补偿能力较好，无增强U 型波纹管一般适用于压力2.5MPa以下场合。
目前，波纹膨胀节绝大多数采用U形波纹管。
Ω形波纹管工艺性一般，采用加强环在波谷处加强，适用于压力和温度较高的场合，但补偿能力较差。
S形波纹管工艺性较差，制造比较复杂，但不易产生应力集中，波纹管受力状态较好。
在既要耐压高，又要求较大位移时，可采用S形波纹管。
V形波纹管补偿能力强，可用以吸收超大伸缩，但边角应力较集中，耐压能力差。
波纹膨胀节按波纹管层数可分为单层多层波纹膨胀节。
单层波纹管由一层管壁组成，容易制造，但补偿能力一般。
多层波纹管由多层管壁组成，如同多个薄片弹簧，因而刚度小。
与单层波纹管相比，在总的管壁厚度和波形相同条件下，多层波纹管容易变形，补偿能力大。
变形所产生的应力较小，疲劳寿命高。
因此，它可满足大补偿量与高压力冲击的要求（单层波纹管要求管壁薄，波纹深；多层波纹管要求管璧厚，波纹浅）在一定的工作条件下，即一定的压力、补偿量与疲劳寿命下，多层波纹管比单层波纹管外径较小，长度较短。
使得多层波纹膨胀节结构紧凑，可节省材料，制造时成形容易。
由于波高小，设置外套筒保护容易，安装支撑和间隔方便。
当波纹膨胀节用于腐蚀环境时，多层波纹管只需在内、外层用耐腐蚀材料制造，因而可节省贵重金属。
有时为了防腐，内、外层可用较大板厚的材料制造。
此外，如果管壁内层由于某一原因，如腐蚀、缺陷、疲劳、安装等而出现裂纹，虽然内层已经泄漏，但其它层仍能起密封作用，这样多层波纹膨胀节不易出现突发性破坏，可延长检修周期。
由于多层波纹膨胀节具有良好的性能，因此在国外已经有了较大的发展。
例如美国，日本、德国、英国、前苏联等国家，均已设计、制造与使用。
国外制造的多层波纹膨胀节产品，直径已超过4m。
美国膨胀节制造商协会标准已将多层波纹膨胀节列入标准。
在我国，多层波纹膨胀节也得到了很大的发展，大多数生产厂家采用了多层结构。
由于现在国内生产和使用的波纹膨胀节绝大多数都采用U形，下面所谈的主要是U 形波纹膨胀节。
二、膨胀节的几种主要计算方法波纹管的设计计算是一个复杂的弹性力学间题，而且随着波纹膨胀节在管道、设备、装置上日益广泛应用，波纹管的变形不再局限于弹性变形，而且有很大的塑性变形，仅用弹性力学的理论来分析将会产生较大误差。
由于波纹管是一个复杂的壳体，其工艺过程及使用条件对性能又有很大的影响，故不可能提出能适应各种条件的工程上实用的计算公式。
近些年来，人们作过大量的分析研究和实验验证工作，提出了不少工程设计使用的计算公式和图表但是有的方法由于公式和图表繁复，工程设计使用不方便；也有些假设条件过于简化和理想．与实际应用情况偏差较大，难以保证工程上的安全可靠，均未能为工程界所接受。
目前，能够符合工程实用要求的计算方法并不很多，应用较普遍的主要有以下几种方法：1. 美国膨胀节制造商协会标准计算法（EJMA法）2. 美国凯洛格公司计算法（KELLOGG法）3. 日本东洋公司计算法（TOYO法）4. 前苏联维赫曼等人提出的计算方法（维赫曼法）5. 前西德AD受压容器规范计算法（AD法）6. 日本滨田一竹园提出的计算法（滨田一竹园法）EJMA 法在计算方法上有比较明显的优点，如：对波壳的应力分析比较全面，假设条件较合理，加上算式对实际存在的影响作了必要的修正，因而计算结果有一定准确性。
同时，在内容上不仅对工程设计中必须考虑的间题，如强度、刚度、位移、疲劳、稳定性、振动等都规定了相应的算式，而且对各种多层或单层、无加强和带加强元件的波壳均可适用，较好的满足了工程上实用的要求。
特别是作为膨胀节制造者的专用标准，这个标准不仅在计算方法具有优点，而且对膨胀节的制造和使用，甚至包装运输都作出了相应的规定，因而EJMA有相当大的影响。
目前国外一些标准和规定已逐步采用EJMA 法，可推荐作为工程设计中的通用计算方法。