波纹管膨胀节在工程现场的使用

波纹管膨胀节在工程现场的使用2016年8月鲍德气体公司杨秀玉一、波纹管膨胀节一般知识二、波纹管膨胀节作用机理三、现场应用注意事项主要内容一、波纹管膨胀节一般知识常用标准1、国内标准主要标准：GB/T12777-2008金属波纹管膨胀节通用技术条件（波纹膨胀节设计和制造的技术要求）其他标准：

GB/T6171-1992金属多层波纹膨胀节

GB16749-1997压力容器波形膨胀节(替代GB150-89及JB1121-83中相关内容

)

GB12522-1996不锈钢波形膨胀节

CB1153-95金属波形膨胀节（船用）常用标准2、国外标准美国膨胀节制造商协会EJMA标准常用膨胀节类型1.按是否能吸收管道内介质压力所产生的压力推力（盲板力），可分为无约束型波纹管膨胀节和有约束型膨胀节。

常用膨胀节类型2.按波纹管的波形结构参数，可分为U形、Ω形、S形、V形；目前多数采用U形波纹。常用膨胀节类型3.按波纹管的位移型式，可分为轴向型、横向型、角向型及压力平衡型波纹管膨胀节。

这是目前通用分类,惯例是综合它的特性分类的，没有严格的标准。

我公司在用膨胀节类型举例单式约束轴向型

单式铰链型

单式自由（轴向）型

我公司在用膨胀节类型举例弯管压力平衡型

另外一种类类型使用广广泛串式通用型型（轴向复复式）二、波纹管管膨胀节作作用机理一个重要概概念——盲板力盲板力：百度词条－－－盲板力主要要是由于管管道材料发发生变化产产生的内压压推力！比比如管道上上加装了波波纹管膨胀胀节来吸收收管道位移移，由于管管道的材料料和膨胀节节的材料的的弹性模量量、膨胀系系数等的不不同，造成成的在管道道改变走向向时产生的的内压推力力，我们称称为盲板力力！盲板力产生生要在管段段上有柔性性可以自由由伸缩的接接头。柔柔性接接头到盲板板之间的管管段研究受受力时会发发现，气/液体在盲板板端产生的的冲击力和和压力会给给管子一个个朝向盲板板的力。通通常这个力力靠管靠自自身是可以以承受的。。而另一端端如果是柔柔性的，那那就不好说说了。特别别是如果用用波纹补偿偿器等补偿偿管道伸长长量的时候候，固定支支架的推力力需要加强强了。“盲板力””概念的理理解密闭管道内内压力介质质对管道的的作用力：作用于管道道内壁的径径向的力相相互平衡，，作用于两两端盲板上上的力也平平衡，这个个力对管道道有轴向拉拉伸的作用用。“盲板力””概念的理理解密闭管道内内压力介质质对管道的的作用力：如果管道较较软、管壁壁较薄或其其他原因导导致轴向强强度不够，，这个轴向向力会将管管道拉长。。（管道径径向也如此此，这里不不讨论）“盲板力””概念的理理解密闭管道内内压力介质质对管道的的作用力：如果在管段段中加入柔柔性连接件件（波纹管管膨胀节）），这个力力就会将连连接件拉伸伸“盲板力力”概念念的理解解盲板力：：在管道系系统中，，压力介介质对管管道的作作用力在在轴向的的体现。。盲板力的的粗略估估算：F=P×SF:盲板力KgfP：压强Kgf/cm2S:管道截面面积cm2“盲板力力”概念念的理解解盲板力存存在于任任何压力力介质的的管系中中，与是是否安装装波纹管管膨胀节节没有直直接关系系。盲板力概概念的认认识与理理解，在在工程设设计、系系统检修修维护和和故障分分析中具具有十分分重要的的意义。。“盲板力力”概念念的理解解工程和生生产现场场中：任何设备备系统、、管系中中的某一一个管段段，长度度都是有有限的，，管段的的两端必必然会是是盲板或或是弯头头。设备和管管道现场场“盲板力力”概念念的理解解设备和管管道现场场“盲板力力”概念念的理解解盲板力常常常对膨膨胀节和和管道造造成破坏坏。“盲板力力”概念念的理解解原有拉爪爪被拉断断波纹管膨膨胀节的的作用机机理波纹管膨膨胀节的的作用：用来补补偿管道道由于环环境变化化（如温温度）导导致的变变形、机机械变形形和吸收收各种机机械振动动。一般主要要用来补补偿管道道受热（（冷）变变化引起起的轴向向变形。。特殊情情况下，，补偿角角向变形形。波纹管膨膨胀节的的作用机机理问题：盲板力作作用使膨膨胀节拉拉长；管管道受热热伸长使使膨胀节节压缩，，怎样解解释及处处理这一一矛盾？？波纹管膨膨胀节的的作用机机理无约束型型膨胀节节的使用用：无约束型型膨胀节节一般用用于介质质压力较较低的场场合中，，由于产产生的盲盲板力较较小，可可不约束束，但需需要固定定支架承承受由此此产生的的推力或或力矩。。波纹管膨膨胀节的的作用机机理特别注意意：并不是介介质压力力低，盲盲板力就就一定小小。管道道截面积积较大时时同样会会产生很很大的盲盲板力。。波纹管膨膨胀节的的作用机机理大多数波波纹管膨膨胀节：：解决盲板板力的方方法：约束为了避免免盲板力力对膨胀胀节和管管道造成成破坏，，膨胀节节通过拉拉杆约束束，使膨膨胀节受受到的外外力变成成为膨胀胀节与管管道组合合体的内内力。避避免或减减少了对对主体设设备、整整个管系系和支架架的作用用力及力力矩。波纹管膨膨胀节的的作用机机理约束后怎怎样实现现膨胀节节的补偿偿和缓冲冲作用？？约束后，，膨胀节节的补偿偿作用主主要是通通过“预补偿”来实现现。波纹管膨膨胀节的的作用机机理膨胀节的的“预补补偿”：：安装前计计算出管管道的热热膨胀量量，将膨膨胀节预预补偿（（压缩））。这样样，当管管道受热热时，伸伸长的量量与预压压缩的量量相抵，，避免了了管道膨膨胀对设设备和管管系的作作用力及及力矩。。低温系统统中，预预补偿方方向相反反，即约约束波纹纹管时，，预拉长长（预留留管道收收缩量））。波纹管膨膨胀节的的作用机机理膨胀节的的“预补补偿”管道的膨膨胀量公公式:△L=α×L×△TL:管道长度度mα:为线膨胀胀系数，，碳钢取取0.012mm/m△T:管道温差差预补偿的的量，可可参考理理论膨胀胀量，根根据实际际情况决决定。波纹管膨膨胀节的的作用机机理膨胀节的的“预补补偿”：：L=2500蜗壳中心心到冷却却器中心心L=2.5米，假设安安装时20℃，工作作温度90℃△L=0.012×2.5×（90-20）=2.1（mm）可预压缩缩2.1mm或适当减减少。波纹管膨膨胀节的的作用机机理膨胀节的的安装调调节方法法（怎怎样实现现预补偿偿）：1、管道安安装完成成后，松松开约束束，测量量各约束束拉杆部部位法兰兰的距离离；2、分析计计算线性性膨胀量量；3、对角依依次紧固固约束螺螺栓，使使达到预预补偿量量；3、拉杆螺螺栓加背背帽（很很重要））。波纹管膨膨胀节的的作用机机理更严谨的的膨胀节节安装方方法：：在膨胀节节被安装装到管道道上之前前，对其其反向补补偿；管管道安装装完成后后，对其其预补偿偿调整；；管道温温变后膨膨胀节将将接近自自由状态态。例如：工工作状态态受热的的管道上上先将膨膨胀节拉拉伸，管管道安装装完成后后，对其其压缩调调整。受受热后管管道伸长长，膨胀胀节将达达到接近近自由状状态的形形状。波纹管膨膨胀节的的作用机机理膨胀节吸吸收横向向、角向向推力及及震动的的情况：：膨胀节除除了吸收收轴向推推力外，，还能吸吸收部分分角向推推力，并并能缓冲冲震动。。但目前前国产膨膨胀节在在发挥这这种作用用方面很很不理想想。波纹管膨胀节节的作用机理理膨胀节吸收横横向、角向推推力及震动的的情况：进口膨胀节波纹管膨胀节节的作用机理理进口膨胀节吸吸收横向、角角向推力：1#2万氮压机波纹管膨胀节节的作用机理理进口膨胀节吸吸收横向、角角向推力：原始状态吸收横向偏移移状态波纹管膨胀节节的作用机理理大多数国产膨膨胀节：波纹管膨胀节节的作用机理理普通膨胀节遇遇到横向横向向、角向推力力的情况：波纹管膨胀节节的作用机理理单式铰链型不不能补偿轴向向变形，可补偿角向向位移波纹管膨胀节节的作用机理理应用实例：压力平衡型膨膨胀节的原理理与调整波纹管膨胀节节的作用机理理应用实例：低温环境下的的使用波纹管膨胀节节的作用机理理应用实例：低温环境下的的使用经实测，裸冷冷阶段-80℃~-160℃，因管道收缩缩导致膨胀节节伸长大于6mm。大多数情况况下没有裸冷冷实测机会，，而且，裸冷冷过程中也需需要约束膨胀胀节，因此需需要计算理论论膨胀（收缩缩）量。铝材的线膨胀系数是是：23.6（10-6/℃）,即0.0236mm/m℃波纹管膨胀节节的作用机理理应用实例：弯管压力平衡衡型破坏案例例风机出口管道道，鼓风机突突然发生连锁锁停车，膨胀胀节破坏，同同时横管抬离离固定支座。。波纹管膨胀节节的作用机理理应用实例：弯管压力平衡衡型破坏案例例波纹管膨胀节节的作用机理理应用实例：一个弯管压力力平衡型膨胀胀节破坏案例例原因分析波纹管膨胀节节的作用机理理盲板力理解的的应用举例：：冷却塔上水管管道，立管φ730mm，两条横向分分支管道φ530mm。2011年12月发生管道断断裂事故。波纹管膨胀节节的作用机理理冷却塔回水管管道破坏案例例分析回水管道进塔塔支管塑料焊焊接法兰破坏坏。盲板力：F=PS=1×3.14×25.52=2041.8(kgf)波纹管膨胀节节的作用机理理冷却塔回水管管道破坏案例例分析两条支管的合合力集中于立立管，产生较较大力矩，导导致立管破坏坏。力矩：M=FL=2041.8×2×9.81×10=400601.16（牛米）该焊缝应力σ＝18225.7N/mm2许用应力[σ]’=160N/mm2波纹管膨胀节节的作用机理理冷却塔回水管管道破坏案例例分析处理方式：1、通过固定支支架约束两端端管段，减少少法兰受力；；2、通过承插方方式避免漏水水。三、现场应用用膨胀节注意意事项现场应用膨胀胀节注意事项项1、安装前分析析管道受力和和环境变化情情况，最好能能做到反向预预补偿。2、投用前必须须进行状态确确认，然后进进行预补偿。。3、使用过程中中，观察膨胀胀节变化，发发现异常或约约束螺母背帽帽松动应及时时恢复。现场应用膨胀胀节注意事项项其他常规注意意事项：1、安装前应先先检查其型号号、规格及管管道配置情况况，须符合设设计要求。2、严禁用波纹纹补偿器变形形的方法来调调整管道的安安装超差。3、安装过程中中不允许焊渣渣飞溅到波壳壳表面，不允允许波壳受到到机械损伤。。4、水压试验时时，应对装有有补偿器管路路端进行加固固。谢谢谢！！9、静夜四无无邻，荒居居旧业贫。。。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、雨中黄叶叶树，灯下下白头人。。。21:27:4221:27:4221:2712/28/20229:27:42PM11、以我我独沈沈久，，愧君君相见见频。。。12月月-2221:27:4221:27Dec-2228-Dec-2212、故人江江海别，，几度隔隔山川。。。21:27:4221:27:4221:27Wednesday,December28,202213、乍见翻疑疑梦，相悲悲各问年。。。12月-2212月-2221:27:4221:27:42December28,202214、他他乡乡生生白白发发，，旧旧国国见见青青山山。。。。28十十二二月月20229:27:42下下午午21:27:4212月月-2215、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。十二月229:27下下午12月-2221:27December28,202216、行动出出成果，，工作出出财富。。。2022/12/2821:27:4221:27:4228December202217、做前，能够够环视四周；；做时，你只只能或者最好好沿着以脚为为起点的射线线向前。。9:27:42下午9:27下下午21:27:4212月-229、没有失失败，只只有暂时时停止成成功！。。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、很多多事情情努力力了未未必有有结果果，但但是不不努力力却什什么改改变也也没有有。。。21:27:4221:27:4221:2712/28/20229:27:42PM11、成功就是日日复一日那一一点点小小努努力的积累。。。12月-2221:27:4221:27Dec-2228-Dec-2212、世间成事，，不求其绝对对圆满，留一一份不足，可可得无限完美美。。21:27:4221:27:4221:27Wednesday,December28,202213、不不知知香香积积寺寺，，数数里里入入云云峰峰。。。。12月月-2212月月-2221:27:4221:27:42December28,202214、意志坚坚强的人人能把世世界放在在手中像像泥块一一样任意意揉捏。。28十十二月20229:27:42下午午21:27:4212月-2215、楚塞塞三湘湘接，，荆门门九派派通。。。。十二月月229:27下下午午12月月-2221:27December28,202216、少少年年十十五五二二十十时时，，步步行行夺夺得得胡胡马马骑骑。。。。2022/12/2821:27:4221:27:4228December202217、空山新新雨后，，天气晚晚来秋。。。9:27:42下午午9:27下午午21:27:4212月-229、杨柳散和和风，青山山澹吾虑。。。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、阅读一切好好书如同和过过去最杰出的的人谈话。21:27:4221:27:4221:2712/28/20229:27:42PM11、越是没没有本领领的