波纹膨胀节产品知识大全

波纹膨胀节产品知识大全

　　波纹膨胀节，习惯上也叫膨胀节，或伸缩节。由构成其工作主体的波纹膨胀节（一种弹性元件）和端管、支架、法兰、导管等附件组成。主要用在各种管道中，它能够补偿管道的热位移，机械变形和吸收各种机械振动，起到降低管道变形应力和提高管道使用寿命的作用。利用波纹膨胀节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.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。

    一、波纹膨胀节型号含义

　　1、轴向型内压式波纹膨胀节(HZN)

　　举例：0.6TNY500TF

　　表示：公称通径为Φ500，工作压力为0.6MPa，(6kg/cm2)波数为4个，带导流筒，碳钢法兰连接的内压式波纹膨胀节。

 　　2、轴向型外压式波纹膨胀节(HZW)

　　举例：0.6TWY500×8JB

　　表示：公称通径为500mm，工作压力为0.6MPa(6kg/cm2)波数为8个，不锈钢管连接的轴向型外压式波纹膨胀节。

 　　注：疏水口的设置按用户要求。

 　　3、轴向复式波纹膨胀节(HZF)

　　举例：0.6FS100×20F

　　表示：工作压力为0.6MPa，通径DN=100mm，波数为20，法兰连接的复式波纹膨胀节。

 　　4、轴向复式拉杆波纹膨胀节(HFL)

　　举例：0.6FSL200×12J

　　表示：工作压力为0.6MPa，通径DN=200mm，波数为12，接管连接的复式拉杆波纹膨胀节。

 　　5、直埋式内压波纹膨胀节(HZMNY)

　　举例：1.6ZMS200×6J

　　表示：工作压力为1.6MPa，公称通径为200mm，波数为6波，接管连接的直埋式>波纹膨胀节。

 　　6、万向铰链波纹膨胀节(HWJ)

　　举例：0.6WJY500×4F

　　表示：工作压力为0.6MPa，公称通径为500mm，波数为4，碳钢法兰连接的万向铰链波纹膨胀节。

 　　7、直管压力平衡式波纹膨胀节（HZP）

 　　举例：0.6ZYP500×8/6－JB

　　表示公称通径为500，工作压力为0.6MPa，大波纹膨胀节为8个波，小波纹膨胀节为16个波，连接形式为不锈钢接管连接的直管压力平衡式波纹膨胀节。

 　　8、曲管压力平衡式波纹膨胀节

 　　示例：0.25QYP700×8/4JB

　　表示：公称通径为φ700mm，工作压力0.25Mpa，波数为8/4，不锈钢接管连接的曲管压力平衡式波纹膨胀节

 　　9、内外压力平衡式波纹膨胀节(HNP)

　　举例：1.6NP200*8j

　　表示：工作压力为1.6Mpa，通径DN=400mm，波数为4，接管连接的内外压平衡式波纹膨胀节。

 　　10、金属柔性波纹膨胀节(HFJ)

　　示例：

 　　(1)FXDA4500×4000F400

　　表示方形非金属波纹膨胀节，长期工作≤100℃，内壁为4500×4000mm，法兰连接，产品长度400mm

　　(2)YXDB800F250

　　表示圆形非金属性波纹膨胀节，长期工作≤200℃，内径为DN800mm，法兰连接的波纹膨胀节，长度为250mm

    波纹膨胀节连接方式

    二、波纹膨胀节连接方式分为法兰连接和焊接两种。直埋管道波纹膨胀节一般采用焊接方式（地沟安装除外）

    三、波纹膨胀节热变形计算

　　计算公式：X=a·L·△T

　　x 管道膨胀量

 　　a为线膨胀系数，取0.03mm/m

　　L补偿管线（所需补偿管道固定支座间的距离）长度

 　　△T为温差（介质温度-安装时环境温度）

    四、波纹膨胀节安装和使用

　　 1、波纹膨胀节在安装前应先检查其型号、规格及管道配置情况，必须符合设计要求。

 　　2、对带内套筒的波纹膨胀节应注意使内套筒子的方向与介质流动方向一致，铰链型波纹膨胀节的铰链转动平面应与位移转动平面一致。

 　　3、需要进行“冷紧”的波纹膨胀节，预变形所用的辅助构件应在管路安装完毕后方可拆除。

 　　4、严禁用波纹膨胀节变形的方法来调整管道的安装超差，以免影响波纹膨胀节的正常功能、降低使用寿命及增加管系、设备、支承构件的载荷。

 　　5、安装过程中，不允许焊渣飞溅到波壳表面，不允许波壳受到其它机械损伤。

 　　6、管系安装完毕后，应尽快拆除波纹膨胀节上用作安装运输的黄色辅助定位构件及紧固件，并按设计要求将限位装置调到规定位置，使管系在环境条件下有充分的补偿能力。

 　　7、波纹膨胀节所有活动元件不得被外部构件卡死或限制其活动范围，应保证各活动部位的正常动作。

 　　8、水压试验时，应对装有波纹膨胀节管路端部的次固定管架进行加固，使管路不发生移动或转动。对用于气体介质的波纹膨胀节及其连接管路，要注意充水时是否需要增设临时支架。水压试验用水清洗液的96氯离子含量不超过25PPM。

 　　9、水压试验结束后，应尽快排波壳中的积水，并迅速将波壳内表面吹干。

 　　10、与波纹膨胀节接触的保温材料应不含氯。

    五、波纹膨胀节的结构

    1.轴向型波纹膨胀节 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。 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。 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，停汽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。 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。 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 单向横向型 它只能在垂直于铰链轴的平面内弯曲变形。 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。 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。 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 

 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。 

 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。 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。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。 

    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。 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。 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。 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 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。 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。 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。 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。

    六、波纹膨胀节选型原则

　  波纹膨胀节它是以波纹膨胀节为核心的扰性元件，在管线上可作轴向、横向和角向三个方向的补偿。轴向波纹膨胀节为了减少介质的自激现象，在产品内部设有内套管，在很大程度上限制了径向补偿能力，故一般仅用以吸收或补偿管道的轴向位移（如果管系中确需少量的径向位移，也可以吸收轴向、角向和任意三个方向位移的组合；铰链波纹膨胀节（也称角向波纹膨胀节），它以两个或三个波纹膨胀节配套使用（单个使用铰链波纹膨胀节没有补偿能力），用以吸收单平面内的横向变形；万向铰链（角向）波纹膨胀节，由两个或三个配套使用，可吸收三维方向的变形量。

波纹膨胀节使用和说明

    1.确定波纹膨胀节的工作压力等级 波纹膨胀节实际工作中一般根据管道的设计压力直接确定膨胀节的公称压力，我厂产品的公称压力有0.25、0.6、1.0、1.6、2.5（Mpa）五个压力设计，波纹膨胀节的公称压力是在设计温度300℃时的数值，可根据温度修正系数对公称压力等级进行修正。 

    2.根据波纹膨胀节的实际使用情况，合理确定各段管线采用的波纹膨胀节的形式数量。各种管线看似走向曲折复杂，但是都是由一些形状简单的具体的典型管段，如直线管段、L形管段、Z形管段组成。直线管段采用轴向膨胀节；L形管段、Z形管段则采用单向铰链型、复式自由型和复式铰链型膨胀节；而空间管段则采用复式拉杆型和单、复式万向铰链型膨胀节，可根据波纹膨胀节的实际情况调整替代，如用一个横向膨胀节替代多哥轴向波纹膨胀节，也是可取的。

    波纹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。