膨胀节基础知识介绍
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.
管道膨胀节
管道膨胀节管道膨胀节是一种重要的工业附件，其作用是用来解决管道在使用过程中由于热胀冷缩引起的变形问题。
在工业生产中，管道是起着重要作用的，而管道随着使用的不断延长，由于管道的材料特性不同，当温度发生变化时，管道就会因为热胀冷缩而引起变形，这种变形会增加管道的压力和张力，对管道的安全性能会造成影响，因此我们需要使用到管道膨胀节来解决这个问题。
一、管道膨胀节的工作原理1、温度变化管道膨胀节的工作基础是以管道的温度变化为驱动力，这是因为管道在温度变化时会发生热胀冷缩，而热胀冷缩会引起管道的变形。
2、管道膨胀节的作用在管道膨胀节内部，有一个由金属材料制成的、被压缩的弹簧，当管道受到温度变化时，管道会因此发生形变，管道内的弹簧也会发生相应的形变。
而这个弹簧能够在一定的范围内，对管道进行补偿，避免管道破坏等事故的发生。
二、管道膨胀节的种类1、金属波纹管膨胀节金属波纹管膨胀节主要是由经过优化设计的金属波纹管组成，其作用是可以对管道的热胀冷缩进行补偿。
金属波纹管膨胀节具有使用寿命长、抗压性能好、弹性好等特点，广泛应用于各种传热装置、石油设备等领域。
金属波纹管膨胀节的使用寿命长，这种膨胀节的设计原理是，内部采用优化设计的波纹管，既保证了膨胀节的使用寿命，又可以充分发挥膨胀节的功能，确保管道的安全运行。
2、橡胶软接头橡胶软接头主要是由橡胶管和法兰组成，其作用是可以对管道的热胀冷缩进行补偿。
橡胶软接头具有橡胶有良好的弹性，结构简单，安装方便等特点，广泛应用于建筑、通信、电力、化工、石油等领域。
3、补偿器补偿器主要是由两个同心的金属波纹管组成，其作用是可以对管道的热胀冷缩进行补偿。
补偿器具有良好的吸收和补偿能力，在应用中能够有效地解决管道的热胀冷缩问题。
三、管道膨胀节在工业生产中的应用1、石油天然气行业石油天然气行业是管道膨胀节的主要应用方向，这是因为石油天然气行业中管道运输距离很长，同时石油天然气中也含有一定的硫化氢、二氧化碳等腐蚀性物质，可能会对金属管道造成一定的损坏，但是金属波纹管膨胀节具有抗压性能好、耐腐蚀等特点，能够有效地解决石油天然气行业中管道的热胀冷缩和腐蚀问题。
膨胀节基础知识
一、金属膨胀节产品简介 2、补偿量与循环寿命膨胀节补偿量与循环寿命次数有直接联系，循环寿命次数指波纹管在工作压力下，以所列补偿量为行程往返为一次的总次数，系列中补偿量值，是在保证许用寿命1000次的条件下，确定补偿量范围，安全系数15倍。
若实际循环次数不为1000次，可根据实际寿命次数在表中查出补偿量修正系数FN 乘以系列中1000次寿命下的补偿量值，得到实际补偿量的近似值，即实际补偿量＝系列中补偿量×补偿量修正系数。
产品代号标记的组成 3.1产品代号的组成：×产品长度法兰或接管材料代号6T3008E-B 450波纹管材料代号波数设计压力膨胀节形式代号公称通径3.2有关上述代号组成的说明 3.2.1设计压力设计压力一样本参考中的压力值（MPa ）的10倍表示。
按样本中的通径值表示 3.2.4波数波数用总波数表示 3.2.5波纹管材料代号见表，凡不属于表的材料不注，但应在订货技术说明书或合同说明书中波纹管材料代号不注 E G H3.2.6连接形式法兰和接管两种形式。
本公司采用法兰标准JB81-94，当采用其它形式法兰时，请另注明法兰标准。
连接方式接管连接法兰连接连接形式代号J F3.2.7接管（法兰）材料代号见表，凡不属于表的材料不注，但应在订货技术说明书或者合同中注明所用材料。
材料牌号Q235-A 0Cr18Ni9接管（法兰）材料代号不注 B4、管系支架的设置4.1 管系及支架各类主固定支架，次固定支架及导向支架应有足够的强度和刚度。
4.2 膨胀节对固定支架的作用力4.2.1非约束型膨胀节对于主固定支架的作用力：内压推力：Fp=工作压力Pg×有效面积S弹性力：Fn=产品刚度Kn×位移量n(n:X、Y）4.2.2约束型膨胀节的弹性力的计算：约束型膨胀节在管系安装处，由于补偿位移对次固定支架产生的弹性力：DH型横向弹力Fy=产品横向刚度Ky×横向位移Y弯矩My=产品横向弹力Fy×产品中点（L/2）至管道弯头中心线的距离J、WJ型弯矩Ma＝产品角向刚度Ka×角位移量a4.2.3 各压力平衡型膨胀节对次固定支架的作用力：按以上各弹性力计算公式即可。
膨胀节相关知识
⏹金属波纹管/膨胀节导流筒（内衬筒,内套筒, 导流板, 介质护罩）金属波纹管/膨胀节附件—导流筒导流筒适合应用于所有的膨胀节，以下条件存在时使用导流筒：1.当压力下降到最低限度时和介质需要平静稳定的流动时。
2.由于膨胀节内部介质的涡流导致逆流和流向介质流向改变时。
3.当需要保护波纹管不受介质携带磨料如催化剂或者是泥浆的影响时。
4.高温应用，为使波纹管不受温度影响时。
因为导流筒是介质和波纹管之间的保护壁垒。
5.应用于空气，蒸汽和其它煤气毒气时。
6.应用于水和其它液体时。
在导流筒内部，压力下降的情况是极少的，应为介质流动是临时的收缩成颈状的，然后几乎又是立即的返回管的起始部位。
如果膨胀节安装时，流向是垂直向上的，导流筒可以可以使液体受到限制。
辽宁天安容器有限公司所提供的所有标准件中都是带有排水孔的，以避免液体在导流筒内部滞留。
⏹金属波纹管/膨胀节附件—拉杆、控制杆、限制杆拉杆，也称为系杆拉杆是一种经常以杆或者棒形式出现的装置，它安装组配在膨胀节上，设计用于吸收压力负荷和其它如额定负载等其他的外部作用力。
当拉杆用用于单式或者万向式膨胀节上时，吸收轴向位移的能力丧失。
限制杆，也称为限制条限制杆应用于由于工厂出现故障或者固定失效时而偶尔发生的位移超出设计范围时能够对波纹管起到保护的作用。
正常操作的时候，限制杆不能够用于承受压力和推力。
限制杆的设计用于控制由于固定失效而产生的全压力负荷和动力，从而防止波纹管过度伸展或者过度压缩。
正常工作时限制杆并不起作用。
控制杆，也称为控制棒控制杆是连接在膨胀节上的一个装置，其主要功能是分散万向膨胀节两个波纹管之间的位移。
控制杆不起到遏制波纹管压力及推力的作用。
金属波纹管/膨胀节附件—套圈套圈，也称为接合环套圈可应用于多种膨胀节。
最常见的应用是蒸汽废弃涡轮机的冷凝器的入口处。
这些通常是大直径的，带有很大的管口不圆的可能性。
那么套圈就给那些不是很圆的接合管提供了一个焊接端面。
膨胀节基础
膨胀节习惯上也叫补偿器、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。
膨胀节的分类：一、按材质分为：金属膨胀接、非金属膨胀节。
■非金属膨胀节A、非金属柔性补偿器（膨胀节）可补偿轴向、横向、角向，具有无推力、简化支座设计、耐腐蚀、耐高温、消声减振等特点，特别适用于热风管道及烟尘管道。
B、非金属柔性补偿器（膨胀节）的特点：1、补偿热膨胀：可以补偿多方向，大大优于只能单式补偿的金属补偿器。
2、补偿安装误差：由于管道连接过程中，系统误差再所难免，纤维补偿器较好的补偿了安装误差。
3、消声减振：纤维织物、保温棉体本身具有吸声、隔震动传递的功能，能有效的减少锅炉、风机等系统的噪声和震动。
4、无反推力：由于主体材料为纤维织物，无力的传递。
用纤维补偿器可简化设计，避免使用大的支座，节省大量的材料和劳动力。
5、耐腐蚀性：选用的氟塑料、有机硅材料具有较好的耐温和耐腐蚀性能。
不耐高温，比金属差。
6、体轻、结构简单、安装维修方便。
8、价格低于金属补偿器。
■金属波纹补偿器（膨胀节）的特点及应用：A、金属波纹补偿器是用于吸收管线、导管或容器、设备由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化的装置，它的金属波纹管是主要的补偿元件，广泛用于石油化工、电力供热、锅炉烟风道、钢铁冶金、水泥、船舶、机械等管线及设备的软连接，波纹管（补偿元件）材质：不锈钢、碳钢、不锈钢内衬聚四氟乙烯等。
B、耐高温、耐压对固定管板式换热器，如果冷热流体换热温差较大时（一般大于50℃时），壳体就要考虑设置膨胀节，以防产生较大的热应力，将管板与管束结合部位损坏。
这个要看是在什么地方在蒸汽等长管道上都在管道的布置上有工艺膨胀的正弦型的管道走向在换热器上进出口温差或壳管程温差超过50宜考虑膨胀节短的高温管道也用膨胀节换热器上，当壳程筒体、换热管的轴向应力，换热管与管板之间的拉脱力有一个不能满足要求时，应该设置膨胀节膨胀节用于温差梯度较大，壳程筒体与管板焊接，换热管与管板之间的轴向应力较大，要膨胀节来做缓解。
膨胀节原理
膨胀节原理
膨胀节是一种常见的管道补偿装置，其原理是利用内部的弹性元件来缓冲管道系统受到的应力和温度变化产生的轴向位移或偏差。
膨胀节通常由两个法兰连接的金属弹性管组成。
当管道系统受到热胀冷缩、振动或压力变化等外力作用时，由于弹性管的特性，它能够自由地变形，并吸收或释放由于这些力而产生的应力。
这种变形通常是轴向的位移或偏差。
膨胀节的弹性部分通常由一种或多种金属合金制成，如不锈钢或铜合金。
由于这些金属具有一定的弹性和耐腐蚀性，它们能够承受高温、高压和腐蚀介质的作用。
同时，膨胀节的金属壳体和法兰通常由碳钢制成，具有足够的强度和刚性，以确保整个装置的稳定性和可靠性。
膨胀节的工作原理可以简单地描述为：当管道系统由于温度变化或其他外力作用产生位移时，膨胀节内的弹性管开始变形，使得管道系统的位移被吸收。
当外力作用消失或减小时，弹性管又会恢复原状，使得管道系统回到初始状态。
膨胀节能够有效地减少或避免管道系统的应力集中、破裂和泄漏等问题，保持系统的安全运行。
总之，膨胀节利用内部的弹性元件来吸收和释放管道系统受到的应力和变形，确保系统的正常运行。
它是管道工程中重要的补偿装置，广泛应用于化工、石油、电力、供热等领域。
热力管道膨胀节
热力管道膨胀节1. 介绍热力管道膨胀节是一种用于热力管道系统中的重要设备。
它具有吸收热力管道热胀冷缩引起的变形和应力的功能。
本文将详细探讨热力管道膨胀节的定义、分类、结构、工作原理以及在实际应用中的重要性。
2. 热力管道膨胀节的定义热力管道膨胀节，也称作热胀冷缩节，是一种用于热力管道系统中的补偿器件。
它可以吸收管道由于热胀冷缩引起的体积变化和应力，以保证整个管道系统的安全运行。
3. 热力管道膨胀节的分类根据不同的结构和使用方式，热力管道膨胀节可以分为以下几类：3.1 管式膨胀节管式膨胀节是由柔性金属管和法兰组成的补偿器件。
它通过柔性金属管的变形来吸收管道的热胀冷缩。
3.2 弯头膨胀节弯头膨胀节是一种可以在多个平面上自由变形的补偿器件。
它适用于弯头处的热胀冷缩补偿。
3.3 挠性膨胀节挠性膨胀节由多个片状或环状的薄板组成。
它通过薄板的变形来吸收管道的热胀冷缩。
3.4 缠绕式膨胀节缠绕式膨胀节由多层金属带和软连接件组成。
它通过金属带的扭转来吸收管道的热胀冷缩。
4. 热力管道膨胀节的结构热力管道膨胀节的结构主要由以下部分组成：4.1 主体热力管道膨胀节的主体部分通常是由金属材料制成，如碳钢或不锈钢。
主体的形状和尺寸根据具体的应用需求而定。
4.2 连接部件连接部件用于连接热力管道膨胀节与管道系统。
常见的连接方式有法兰连接和焊接连接。
4.3 导向装置导向装置用于限制热力管道膨胀节在长度方向的移动，并保证其正常的工作。
4.4 补偿装置补偿装置是热力管道膨胀节的关键部件，它可以吸收管道的热胀冷缩。
常见的补偿装置包括金属波纹管、波纹管组和膨胀节波纹管。
5. 热力管道膨胀节的工作原理热力管道膨胀节的工作原理基于热胀冷缩的特性。
当管道受热胀冷缩作用时，膨胀节通过其柔性结构的变形来吸收管道的变形和应力，从而保证整个管道系统的安全运行。
6. 热力管道膨胀节在实际应用中的重要性热力管道膨胀节在热力管道系统中具有重要的作用，主要体现在以下几个方面：6.1 补偿热胀冷缩热力管道膨胀节可以有效地补偿管道由于热胀冷缩而引起的变形和应力，从而避免了管道破裂和泄漏等安全问题的发生。
膨胀节基础知识
膨胀节基础知识目录1.什么是膨胀节 (1)2.膨胀节的材质及分类 (2)2.1.金属膨胀节 (2)2.1.1.概述 (2)2.1.2.弯管式膨胀节 (3)2.1.3.波纹管膨胀节 (3)2.1.4.套筒式膨胀节 (3)2.2.非金属膨胀节 (4)2. 2.1,橡胶风道膨胀节 (4)3. 2.2.纤维织物膨胀节 (4)3.膨胀节的特性 (4)3. 1.补偿功能 (4)3. 2.补偿抗力 (4)3. 3.耐高温、耐腐蚀 (5)3. 4.保温节能性能 (5)3. 5.维护更换性能 (5)3. 6.使用寿命 (5)3.7.使用压力 (5)3.7.1.橡胶膨胀节的工作压力 (5)3.7.2.橡胶膨胀节的爆破压力 (6)3.8.使用介质 (6)4.9.橡胶膨胀节 (6)5.膨胀节的选材原则 (6)6.膨胀节的结构形式分类 (7)1. 1.弯管式膨胀节 (7)5. 2.波纹管膨胀节 (7)6. 3.套管伸缩节 (7)1什么是膨胀节膨胀节作为一种弹性补偿元件，具有工作可靠、性能良好、结构紧凑等优点，已广泛用于化工、建筑、给水、排水、石油、轻重工业、冷冻、卫生、水暖、消防.、电力等基础工程领域，对人们的生活起着重要作用。
膨胀节是指能有效地起到补偿轴向变形作用的挠性元件。
例如焊接在固定管板式散热器壳体上的膨胀节轴向柔度大、容易变形，可补偿管子和壳体因壁温不同产生的热膨胀差，降低它们的轴向载荷，从而减小管子、管板和壳体的温差应力，避免引起强度破坏、失稳破坏和管子拉脱破坏。
膨胀节的种类较多，常用的有波形、环板焊接和夹壳式等结构，其中波形膨胀节应用最广泛，环板焊接膨胀节仅适用于常压或低压场合。
膨胀节习惯上也叫补偿器，是为了补偿因温度差与机械振动引起的附加应力，而设置在容器壳体或管道上的一种挠性结构。
2.膨胀节的材质及分类膨胀节分为：金属膨胀节和非金属膨胀节。
2.1.金属膨胀节2.1.1.概述金属膨胀节适用于钢铁，电力，石油，化工，冶金等行业中。
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无碱布，膨体布，中碱布等在圈带的使用上起到隔温的作用。
硅酸铝纤维毡在圈带上起到隔温的作用。一般在温度较高的产品上使用。
隔热带是将圈带和结构件隔开，起保护圈带的左右。仅用于温度很高的 产品。
迹。大量用于螺栓、螺母。耐温800℃。抗氧化较好。 SUS304—0Cr18Ni9,耐温-196℃到650℃.有很强的耐腐能力、耐
热能力。大量用于食品设备和一般化工设备。最怕CL离子。抗氧 化性好。 SUS316L—00Cr17Ni14Mo2Ti,耐温可达800 ℃，适用于海水，食 品，医药等行业。
膨胀节的分类
膨胀节
金属膨胀节
非金属膨胀节
无约束形
约束形
对插式
浮动导筒
金属膨胀节
无约束形
无约束形膨胀节：是未对波纹管进行约束的膨胀节。 对支座有盲板推力。
常见的类型
1、通用型（TB） 2、复式型 分复式带座（ZB）和复式不带座（ZA) 3、外压型 分单式和复式 4、三向小拉杆型
金属膨胀节
无约束型 通用型（TB) TB型膨胀节主要用于吸收轴向位移 相关参数有压力、口径、温度、轴向补偿量、连接方式、安装长度等 客户关心使用寿命、轴向刚度、盲板推力 在安装时注意安装方向和在试压（管路整体）前将所有拉杆松开或拆除。
此结构在用于地沟管道，温度很高的饱和蒸汽且跨度很大的管 道。
金属膨胀节
无约束型 三向小拉杆（XHB）
可以吸收轴向、径向、三维方向的补偿器。在轴向和径向以吸收 径向补偿量为主
一般用于压力不大的场合。 一般波纹管分成2组。
金属膨胀节
有约束型
有约束型就是对波纹管进行约束的膨胀节。对膨胀 节支座无盲板推力。
产品主要材质及其特性
目前公司常用材料
碳钢Q235,16Mn,锅炉钢（12CrMo钢），耐磨钢（UP） 不锈铁2Cr13,1Cr13,SUS202 不锈钢SUS304,SUS321,SUS316L 耐热钢SUS309,SUS310S 单面涂胶布，双面涂胶布，氟胶布，四氟膜 夹丝布，不锈钢钢丝网 无碱布，膨体布，中碱布 硅酸铝纤维棉、硅酸铝纤维毡（含锆） 高温连续纤维布（耐温1100℃） 紧固件等
膨胀节介绍
一、膨胀节又称补偿器、伸缩节。
二、膨胀节的作用：1、吸收震动、隔音。 2、吸收管道的位移量（轴向、径向、三维方向）。 3、吸收地基沉降引起的变形。 4、便于安装，指安装在易损部件的边上。 5、利用波纹管的弹性保证密封、称重
膨胀节用途
1、水泥行业。（设备配件、工艺管线、余热发电等） 2、电力行业、冶金行业 3、化工行业（有毒、有害、防腐等要求较高） 4、输暖管线（热网，锅炉、东北地区） 5、输送管线（消防、石油、煤气、水等） 6、船舶业
常见的型号 1、横向大拉杆（DHB) 2、角向型（铰链J） 3、万向型（WJ） 4、压力平衡型 a 旁通压力平衡 b 直管压力平衡 c 曲管压力平衡
金属膨胀节
有约束型 横向大拉杆（DHB）
能吸收径向补偿量，且径向 补偿量较大。
稳定性很强，是利用波纹管 发生角向变形，通过其结构 转变成径向位移。
耐热钢用途
以上不锈钢也属于为耐热钢 SUS309S—0Cr23Ni13 耐温900 ℃。 SUS310S—0Cr25Ni20，又称为2520，耐温达1250 ℃。
非金属材料
圈带中各层材料的作用
单面涂胶布，双面涂胶布，氟胶布，四氟膜等在圈带的使用上是起到密 封的作用，其中氟胶布和四氟膜是起耐腐的作用。
金属膨胀节
有约束型 曲管压力平衡
可以吸收轴向和横向位移的压力平衡型膨胀节 安装在管道的拐弯处，也有平衡波。 膨胀节自身有盲端
非金属膨胀节
按结构形式上分：方形、圆形。 按照温度等级分：A级、B级、C级、D级、E级、F级、G级。 按照径向补偿量分：对插、浮动导筒。 按接口方式分：法兰、盲法兰、接管。
金属膨胀节
无约束型 复式型（ZA ZB)
复式与单式相比轴向补偿量大、刚度小，轴向稳定性差。 ZA与ZB相比，差别在中间带座和不带座。 其中复式不带底座型的拉杆为导向杆，严禁拆除。
金属膨胀节
无约束型 外压型（WDB)
与内压相比，补偿量更大、轴向稳定性好、对波纹管有内外保 护；缺点波纹管采用大一号使得最大外径加大，安装长度加长， 成本加大。
金属膨胀节
有约束型 旁通压力平衡型（PTZP）
是内外压型膨胀节，仅吸收轴向位移。 是结构较为复杂的膨胀节，结构设计以压力容器设计为主。 波纹管数量成对出现（一个工作波和一个平衡波）。即其轴向刚
度是通用型的2倍。
金属膨胀节
有约束型 直通压力平衡型
不是完全压力平衡性膨胀节。 平衡波在中间，其直径是内径的约1.45倍。 适用与口径较大、有一定压力的管线。
相关技术参数有压力、口径、 径向补偿量、安装长度、径 向刚度、连接方式等。
与三向小拉杆的区别，大拉 杆主要用于压力管线。
金属只能吸收角向位移。 是所有膨胀节中计算最复杂的。 万向是通过平衡环将角向变形成任意方向变形。 两个万向通过管道连接起来就是一个横向大拉杆膨胀节。
材料大致用途
碳钢、不锈钢
Q235B中B代表等级。焊接性能很强。 16Mn又称Q345。焊接性能稍差，耐磨性能强。耐温-20℃到
420℃。 锅炉钢（如15CrMo）。焊接性能强，耐温可达到540℃。 耐磨钢（UP)焊接性能差，耐磨性超强。用于粉尘浓度高且流速
大的场合。 2Cr13俗称不锈铁，外观颜色与不锈钢相似，时间长了有明显锈