单式铰链型波纹膨胀节补偿器
补偿器的选用
补偿器的选用首先应利用改变管道走向获得必要的柔性,但由于布置空间的限制或其他原因也可采用补偿器获得柔性;1. 补偿器的形式压力管道设计中常用的补偿器有三种：Π型补偿器、波形补偿器、套管式或球形补偿器2. Π型补偿器Π型补偿器结构简单、运行可、投资少,在石油化工管道设计中广泛采用;采用Π形管段补偿时,宜将其设置在两固定点中部,为防止管道横向位移过大,应在Π型补偿器两侧设置导向架;3. 波形补偿器波形补偿器,补偿能力大、占地小,但制造较为复杂,价格高,适用于低压大直径管道;1 波形补偿器条件1比用弯管形式补偿器更为经济时或安装位置不够时;2连接两个间距小的设备的管道;其补偿能力不够时;3为了减少压降,推力或振动,在工艺过程上可行而且在经济上合理时;4为了保护有严格受力要求的设备嘴子;2 波形补偿器的形式及适用条件1直管段使用轴向位移型；2两个方向位移的L形,Z形管段使用角型；3三个方向位移的Z形管段使用万向角型；4吸收平行位移的使用横向型;3 选用无约束金属波纹管膨胀节时应注意的问题1 两个固定支座之间的管道中仅能布置一个波纹管膨胀节；2 固定支座必须具有足够的强度,以承受内压推力的作用；3 对管道必须进行严格地保护,尤其是近波纹管膨胀节的部位应设置导向架,第一个导向支架与膨胀节的距离应小于或等于4DN,第二个导向支架与第一个导向支架的距离应小于或等于14DN,以防止管道有弯曲和径向偏移造成膨胀节的破坏；4 带约束的金属波纹管膨胀节的类型带约束的金属波纹管膨胀节的共同特点是管道的内压推力俗称盲板力没有作用于固定点或限位点处,而是由约束波纹管膨胀节用的金属部件承受;1 单式铰链型膨胀节,由一个波纹管及销轴和铰链板组成,用于吸收单平面角位移；2 单式万向铰链型膨胀节,由一个波纹管及万向环、销铀和铰链组成,能吸收多平面角位移；3 复式拉杆型膨胀节,由用中间管连接的两个波纹管及拉杆组成,能吸收多平面横向位移和拉杆问膨胀节本身的轴向位移；4 复式铰链型膨胀节,由用中间管连接的两个波纹管及销轴和铰链板组成,能吸收单平面横向位移和膨胀节本身的轴向位移；5 复式万向铰链型膨胀节,由用中间管连接的两个波纹管及销轴和铰链板组成,能吸收互相垂直的两个平面横向位移和膨胀节本身的轴向位移；6 弯管压力平衡型膨胀节,由一个工作波纹管或用中间管连接的两个工作波纹管及一个平衡波纹管构成,工作波纹管与平衡波纹管间装有弯头或三通,平衡波纹管一端有封头并承受管道内压,工作波纹付和平衡波纹管外端间装有拉杆;此种膨胀节能吸收轴向位移和/或横向位移;拉杆能约束波纹管压力推力. 常用于管道方向改变处；7 直管压力平衡型膨胀节,一般位于两端的两个工作波纹管及有效面积等于二倍工作波纹管有效面积、位中间的一个平衡波纹管组成,两套拉杆分别将每一个工作波纹管与平衡波纹管相互连拔起来;此种膨胀节能吸收轴向位移;拉杆能约束波纹管压力推力;5 波纹管膨胀节在施工安装中应注意的问题1 膨胀节的施工和安装应与设计要求相一致；2 膨胀节的安装使用应严格按照产品安装说明书进行；3 禁止采用使膨胀节变形的方法来调整管道的安装偏差；4 固定支架和导向支架等应严格按照设计图纸进行施工,需要改动时应经原分析设计人员认可；5 膨胀节上的箭头表示介质流向,应与实际介质流向相一致,不能装反；6 安装铰链型膨胀节时,应按照施工图进行,铰链板方向不能装错；7 在管道系统包括管道、膨胀节和支架等安装完毕,系统试压之前,应将膨胀节的运输保护装置拆除或松开;按照国标GB/T 12777的规定,运输保护装置涂有黄色油漆,应注意不能将其他部件随意拆除；8 对于复式大拉杆膨胀节,不能随意松动大拉杆上的螺母,更不能将大拉杆拆除；9 装有膨胀节的管道,做水压试验时,应考虑设置适当的临时支架以承受额外加到管道和膨胀节上的荷载;试验后应将临时支架拆除;3. 套管式或球形补偿器套管式或球形补偿器因填料容易松弛,发生泄漏,在石化企业中很少采用;在有毒及可燃介质管道中严禁采用填料函式补偿器;4. 冷紧1 冷紧冷紧可降低操作时管道对连接设备或固定点的推力和力矩,防止法兰连接处弯矩过大而发生泄漏;冷紧是将管道的热应变一部分集中在冷态,在安装时冷态使管道产生一个初位移和初应力的一种方法;当管道沿坐标轴X、y、Z方向的冷紧比不同时,每个方向的冷紧值应根据该方向的冷紧进行计算;当管道上有几个冷紧口时,沿坐标轴X、y、Z方向的冷紧值分别为各冷紧口在相应坐标轴方向冷紧值的代数和;管道采用冷紧时,热态冷紧有效系数取2/3,冷态取1;2 连接转动设备的管道不应采用冷紧由于施工误差使得冷紧量难于控制,另一方面,在管道安装完成后要将与敏感设备管口相连的管法兰卸开,以检查该法兰与设备法兰的同轴度和平行度,如果采用冷紧将无法进行这一检查;3 自冷紧如果热胀产生的初应力较大时,在运行初期,初始应力超过材料的屈服强度而发生塑性变形,或在高温持续作用下,管道上产生应力松弛或发生蠕变现象,在管道重新回到冷态时,则产生反方向的应力,这种现象称为自冷紧;但冷紧不改变热胀应力范围;4 冷紧比冷紧比是冷紧值与全补偿量的比值;对于材料在阳变温度下工作的管道,冷紧比宜取0.7;对于材料在非蠕变温度下工作的管道,冷紧比宜取0.5;。
铰链波纹管补偿器在架空供热管道的应用
器 的介 质 内压 推 力 （ 板 力 ） 盲 由补 偿 器 自身 构 件 承
受， 不作 用在 管道 支 座上 ， 支座 受 力较 小 ， 节省 了工
程造价 。
架空 敷设 的管道 中 ， 任何 复杂 的管线 ， 都可 以通过 固
定支 座分 割 成 若 干 简 单 形 状 的管 段 。这 里 主要
ｈ ａ ｓｐ ｌ ｐｐｌ ｅｕｉｇｈｎｅ ｅ ｏ ｓｔ ｅｅｐ ｎｉ ｏ ｔ ｉ ｐ ｒ ｒ ｅ ｉ ｎｅ ｇ ｅｒ ｇｅａ ｅｔ ｕ ｐ ｉｅ ｎ ｓ ｉｇｄｂ ｌｗ ｙ ｘ ａ ｓ ｎｊｉ ｓ ｓ ｅｆ ｍ ｄｗｔ ａ ｎ ｉ ｅ ｎ ｘｍ・ － ｙ ｉ ｎ ｌ ｐ ｏ ｎ ｏ ｈ ｎ ｉ
承受 介质 内压推力 ， 大降低 了 固定 支座 的受力 ， 极 节
省 了工程造 价 ， 降低 了设 计 、 工 的难 度 。万 向型 铰 施
链波 纹管补偿 器不 但具 有平 面铰链 波纹管 补偿器 的
优越性 ， 而且 更 适用 于 三 维 空 间管 系 。本文 对 铰链 波纹 管补偿 器在 架空供 热管道 中的应用进 行探讨 。
关键 词 ： 波纹 管补偿 器 ； 盲板 力 ； 角位 移 ； 供 热管道 中图分 类 号 ：Ｔ ９ ５ Ｕ ９ 文献 标识码 ：Ａ 文章 编号 ：１０ ４ １ （０ ０ ０ — Ａ ２— ４ ０ ０— ４ ６ ２ １ ） １ ０ １ ０
Ａｐ ｌ ａ ｉｎ ｏ ｎ ｅ ｌ ｗｓＴｙ ｅ Ｅｘ ａ ｓｏ ｏ ｎ ｓ ｐ ｉ ｔｏ ｆＨｉ ｇ ｄ Ｂｅｌ ｐ ｐ ｎ ｉｎ Ｊ ｉ ｔ ｃ ｏ
第３ ０卷
第 １期
煤 气 与 热 力
ＧＡＳ ＆ ＨＥＡＴ
Ｖ０． Ｏ Ｎｏ １ １３ ．
波纹补偿器及膨胀节
波纹补偿器:也称伸缩节、膨胀节、主要为保障管道安全运行。
波纹补偿器工作原理：波纹补偿器的主要弹性元件为不锈钢波纹管，依靠波纹管伸缩、弯曲来对管道进行轴向、横向、角向补偿。
其作用可以起到：1.补偿吸收管道轴向、横向、角向热变形。
2.吸收设备振动，减少设备振动对管道的影响。
3.吸收地震、地陷对管道的变形量。
换热器壳程物料温差超过50度都要设膨胀节主要是为了消除热应力简单说就是热胀冷缩时有一个可以伸缩的空间在固定管板式换热器中，由于管程流体和壳程流体之间存在温差，而管子和壳体都与管板固定在一起，这样管子和壳体之间有热膨胀差，而管子和壳体都受到轴向应力，为了避免壳体被拉裂，管子失稳和管子与管板拉脱，在壳体需要设置一变形补偿装置来消除温差应力，这个装置就是膨胀节由于管程和壳程的温差较大时，管程的受压元件和壳程的受压元件会在该温差下，产生很大的温差应力，厉害时会使得管板和换热管的接头全部破坏，使设备损坏，安装膨胀节的目的就是使得壳程筒体可以伸缩，增加壳体变形量来适应换热管的大伸缩量，减小壳体和换热的巨大热应力，减轻破坏最根本的作用就是增强结构的柔性，降低设备的温差应力。
缓冲设备的膨胀，保证管壳程能同步变形。
膨胀节是做什么用的？原理是什么？--------------------------------------------------------------------------------波纹管也叫膨胀节。
自80年代初在国内市场应用以来，至今已有二十多年历史，它在石油、化工、供热、电力、水泥、冶金等工业领域得到广泛的应用。
波纹管膨胀节是用波纹管直接与两个法兰相连而成，是一种新型的连接管件。
波纹管是一种外表面呈波纹状的薄壁管件，一般由不锈钢加工制成，具有较高的轴向弹性。
这种产品具有位移补偿量大、隔离振动、承压能力高、刚度小、寿命长等优点，而且结构型式和补偿方式有很大的灵活性。
在应用中波纹管膨胀节可以被看作一个弹性元件。
单式万向铰链型膨胀节的工作原理
单式万向铰链型膨胀节的工作原理下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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蒸汽用膨胀节标准
蒸汽用膨胀节标准膨胀节，也称为补偿器或伸缩节，是一种用于管道系统中的特殊装置，其主要功能是补偿管道系统因温度变化所引起的膨胀和收缩，从而保证系统的正常运行。
在蒸汽系统中，由于温度变化范围较大，膨胀节的作用尤为重要。
本文将从多个方面详细介绍蒸汽用膨胀节的标准。
一、膨胀节的分类根据膨胀节的补偿位移方式，可以将其分为轴向型、铰链型和万向型。
轴向型膨胀节主要用于补偿管道的轴向位移；铰链型膨胀节可以补偿管道的横向位移和角位移；万向型膨胀节则可以补偿多个方向的位移。
此外，单式和复式的主要区别在于波纹补偿的个数。
二、膨胀节的材料要求蒸汽用膨胀节通常采用不锈钢、碳钢、铜合金等材料制成。
在选择材料时，应考虑材料的耐高温、耐腐蚀和抗压性能，以确保膨胀节能够承受蒸汽系统中因高温、低温和压力变化而产生的各种力和位移。
同时，材料的选用应符合相应的标准，如GB/T 12777-2008《金属波纹管膨胀节》等。
三、膨胀节的尺寸要求蒸汽用膨胀节的尺寸应根据管道系统的实际情况进行设计。
在设计时，应考虑管道的长度、直径、工作压力、温度等因素，以确保膨胀节能够有效地补偿管道的膨胀和收缩。
同时，膨胀节的尺寸还应符合相关的国家和行业标准。
四、膨胀节的性能要求蒸汽用膨胀节应具备良好的耐高温、耐腐蚀和抗压性能。
在高温环境下，膨胀节应能够保持稳定的性能，不出现变形、开裂等问题；在腐蚀性介质中，膨胀节应具有良好的耐腐蚀性能，不出现锈蚀等问题；在高压力条件下，膨胀节应能够承受较大的压力和位移，不出现泄漏等问题。
此外，膨胀节还应具备良好的密封性能和较低的阻力损失。
五、膨胀节的检验方法为了确保蒸汽用膨胀节的质量和性能符合相关标准的要求，应进行严格的检验。
常用的检验方法包括外观检查、尺寸检测、性能检测等。
外观检查主要观察膨胀节的外观质量，包括颜色、表面光洁度等；尺寸检测主要测量膨胀节的各项尺寸是否符合设计要求；性能检测主要对膨胀节的耐高温、耐腐蚀和抗压性能进行测试。
膨胀节
管道中常用波纹管补偿器型式及反力计算郭芦山1998.06目录第一章前言 (1)第二章膨胀节的结构特点及推力计算 (4)参考文献 (18)第一章前言波纹管膨胀节是配管设计中经常使用的补偿元件之一。
管系中由于设置膨胀节而对约束点所产生的反力也是配管设计时必须考虑的重要参数。
膨胀节所产生反力不仅与其结构型式有关，而且还与其在管系中的位置及配置组合有关。
因此，配管设计人员不仅需要掌握膨胀节的主要性能与其结构型式的关系，从而选用适当型式的膨胀节并合理地配置；而且还需要掌握如何计算膨胀节在补偿位移时对管系中约束点产生的反力，以作为管道支架设计和端点受力校核的依据。
公式符号说明P—设计压力（MPa）T—设计温度（℃）△T—温度差（℃）E t—弹性模量（MPa）α—线膨胀系数（cm/cm℃）h—波高（mm）w—波距（mm）Z—一个波壳的波数m—波壳层数D o—波根外径（mm）D m—波纹平均直径（mm）D m = D o + hS—波壳材料（一层）的公称厚度（mm）S p—多层波壳之每层的厚度（mm）S p=D oD m·SA m—有效截面积（mm2）A m=π4D m2L1—复式膨胀节中间管段长度（mm）L b—一组波纹管长度（mm）L—单式或复式膨胀节的计算长度（mm）L=L b（单式膨胀节）L=2L b+L1（复式膨胀节）△X —膨胀节的轴向位移（mm ） △Y —膨胀节的横向位移（mm ）θ—膨胀节的偏转角（度） △d x —轴向端点位移量（mm ） △d y —横向端点位移量（mm ） △d v —轴向端点予变形量（mm ） △ d h —横向端点予变形量（mm ）e x —轴向位移引起的单波轴向当量位移（mm ）e x = △XZ （单式膨胀节）e x = △X2Z （复式膨胀节）e y —横向位移引起的单波轴向当量位移（mm ）e y =βD m △YZ （L ±△X ）（单式膨胀节）e y =βD m △Y2Z （L-L b ±△X2）（复式膨胀节）β—系数β=3L 2-3LL b3L 2-6LL b +4L b2e θ—横向位移引起的单波轴向当量位移（mm ）e θ=θD m2V 1、2、3—予变形量，mm Q —重量（KN ）A 、B 、C —角位移膨胀节在管道中的布置尺寸（mm ） K —膨胀节的单波刚度（KN/mm ） K c —冷态单波刚度（KN/mm ）K c =1.7D m E 20S p mh 3C fK w —热态单波刚度（KN/mm ）K w =1.7D m E w S p mh 3C fC f —系数，参见文献［1］图C19 F p —内压推力（KN ） F p =P.A mF e—轴向弹性反力（KN）F e=K.e xF x—轴向力（KN）F y、F z—横向弹性反力（KN）F v=KD m e y 2LF dx—轴向端点位移引起的轴向弹性反力（KN）F dx=K.e dxF dy—侧向端点位移引起的横向弹性反力（KN）F dy=KD m e dy 2LF g—重力（KN）M y—侧向位移引起的弯矩（KN-mm）M y=KD m e y 4Mθ—角偏转引起的变矩（KN-mm）Mθ=KD m eθ4∑M—总弯矩（KN-mm）Fθ—作用力（KN）图形符号的说明：单式铰链型膨胀节平衡环型膨胀节固定支架滑动导向支架波纹管第二章膨胀节的结构特点及推力计算第一节轴向位移膨胀节的结构特点及推力计算如图1所示的普通型（自由型）膨胀节是最基本的膨胀节结构型式。
补偿器的选用
补偿器的选用首先应利用改变管道走向获得必要的柔性，但由于布置空间的限制或其他原因也可采用补偿器获得柔性。
1. 补偿器的形式压力管道设计中常用的补偿器有三种：Π型补偿器、波形补偿器、套管式或球形补偿器2. Π型补偿器Π型补偿器结构简单、运行可*、投资少，在石油化工管道设计中广泛采用。
采用Π形管段补偿时，宜将其设置在两固定点中部，为防止管道横向位移过大，应在Π型补偿器两侧设置导向架。
3. 波形补偿器波形补偿器，补偿能力大、占地小，但制造较为复杂，价格高，适用于低压大直径管道。
1) 波形补偿器条件(1)比用弯管形式补偿器更为经济时或安装位置不够时。
(2)连接两个间距小的设备的管道。
其补偿能力不够时。
(3)为了减少压降，推力或振动，在工艺过程上可行而且在经济上合理时。
(4)为了保护有严格受力要求的设备嘴子。
2) 波形补偿器的形式及适用条件(1)直管段使用轴向位移型；(2)两个方向位移的L形，Z形管段使用角型；(3)三个方向位移的Z形管段使用万向角型；(4)吸收平行位移的使用横向型。
3) 选用无约束金属波纹管膨胀节时应注意的问题(1) 两个固定支座之间的管道中仅能布置一个波纹管膨胀节；(2) 固定支座必须具有足够的强度，以承受内压推力的作用；(3) 对管道必须进行严格地保护，尤其是*近波纹管膨胀节的部位应设置导向架，第一个导向支架与膨胀节的距离应小于或等于4DN，第二个导向支架与第一个导向支架的距离应小于或等于14DN，以防止管道有弯曲和径向偏移造成膨胀节的破坏；4) 带约束的金属波纹管膨胀节的类型带约束的金属波纹管膨胀节的共同特点是管道的内压推力(俗称盲板力）没有作用于固定点或限位点处，而是由约束波纹管膨胀节用的金属部件承受。
(1) 单式铰链型膨胀节，由一个波纹管及销轴和铰链板组成，用于吸收单平面角位移；(2) 单式万向铰链型膨胀节，由一个波纹管及万向环、销铀和铰链组成，能吸收多平面角位移；(3) 复式拉杆型膨胀节，由用中间管连接的两个波纹管及拉杆组成，能吸收多平面横向位移和拉杆问膨胀节本身的轴向位移；(4) 复式铰链型膨胀节，由用中间管连接的两个波纹管及销轴和铰链板组成，能吸收单平面横向位移和膨胀节本身的轴向位移；(5) 复式万向铰链型膨胀节，由用中间管连接的两个波纹管及销轴和铰链板组成，能吸收互相垂直的两个平面横向位移和膨胀节本身的轴向位移；(6) 弯管压力平衡型膨胀节，由一个工作波纹管或用中间管连接的两个工作波纹管及一个平衡波纹管构成，工作波纹管与平衡波纹管间装有弯头或三通，平衡波纹管一端有封头并承受管道内压，工作波纹付和平衡波纹管外端间装有拉杆。
补偿器（膨胀节）安装和使用要求
补偿器（膨胀节）安装和使用要求一.补偿器简介：补偿器习惯上也叫膨胀节，或伸缩节。
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。
补偿器属于一种补偿元件。
利用其工作主体波纹管的有效伸缩变形，以吸收管线、导管、容器等由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化，或补偿管线、导管、容器等的轴向、横向和角向位移。
也可用于降噪减振。
在现代工业中用途广泛。
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。
2.波纹补偿器伸缩量，方便阀门管道的安装与拆卸。
3.吸收设备振动，减少设备振动对管道的影响。
4.吸收地震、地陷对管道的变形量。
三.关于轴向型、横向型和角向型补偿器对管系及管架设计的要求（一）轴向型补偿器1、安装轴向型补偿器的管段，在管道的盲端、弯头、变截面处，装有截止阀或减压阀的部们及侧支管线进入主管线入口处，都要设置主固定管架。
主固定管架要考虑波纹管静压推力及变形弹性力的作用。
推力计算公式如下：Fp=100*P*AFp-补偿器轴向压力推（N），A-对应于波纹平均直径的有效面积（cm2），P-此管段管道最高压力（MPa）。
轴向弹性力的计算公式如下：Fx=f*Kx*XFX-补偿器轴向弹性力（N），KX-补偿器轴向刚度（N/mm）；f-系数，当“预变形”（包括预变形量△X=0）时，f=1/2，否则f=1。
管道除上述部位外，可设置中间固定管架。
中间固定管架可不考虑压力推力的作用。
2、在管段的两个固定管架之间，仅能设置一个轴向型补偿器。
3、固定管架和导向管架的分布推荐按下图配置。