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波纹补偿器,习惯上也叫膨胀节,或伸缩节。由构成其工作主体的波纹管(guǎn)(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(cháng)管道的热位移,机械变形和吸收各种机械振动(dòng),起(qǐ)到降低管道变形应力和提高管道使用寿(shòu)命的作(zuò)用。
材料性能
金属波纹补偿器的可靠性是由设计、制造、安装(zhuāng)及运(yùn)行管理等多个环节构成(chéng)的。可靠性也应(yīng)该从这几个方面进行(háng)考虑。材料选择对用于供热(rè)管网的波纹管的选材,除应考虑工作(zuò)介质、工作温度和外部环境(jìng)外,还应考虑应力腐蚀的可能性、水处理剂和管道清洗剂(jì)对材料的影响等,并在此基础上结合波纹管材料的焊(hàn)接、成型以及材料的性能价格比,优选出经济(jì)实(shí)用的波纹管制作材料。
一般情况下,选用波纹管的材料应满足(zú)下(xià)列条件:
(1)高弹性极限、抗拉强度和疲劳(láo)强度,保(bǎo)证波纹管正常工作。
(2)良好的塑性(xìng),便于波纹管(guǎn)的加工成形,且能通(tōng)过随后的处理工艺(冷作(zuò)硬化、热处理等)获得足够的硬度和(hé)强度(dù)。
(3)较好的耐腐蚀性能,满(mǎn)足波纹管在不同环境下工作要(yào)求。
(4)良好的焊(hàn)接性能,满足波纹管在制作过程中的焊接工艺要求。
对于地沟敷设的热力管(guǎn)网,当补偿器所处管道地势较低时,雨水或事故(gù)性污(wū)水(shuǐ)会浸泡波纹管,应考虑选用耐蚀性更强的材料(liào),如铁镍合金、高镍合金等(děng)。由于此类材料价格较高,在制造波纹管时(shí),可(kě)以考虑仅在与腐蚀性介质(zhì)接触的表面增加一层耐(nài)蚀合金。疲劳寿命设计由波纹管补偿器的(de)失(shī)效类(lèi)型及原因分析可以看出(chū),波(bō)纹管的平面稳定性、周向(xiàng)稳定性及耐腐蚀(shí)性能均与其位(wèi)移量即疲劳寿命相关。过低(dī)的疲劳寿命将会导致金(jīn)属波纹管稳定性及耐蚀性能下降。

1.波纹管直(zhí)边段内外径的尺寸公关应符合GB1804中H12级要求。
2.波纹补偿器与管道(或设备)的连接法兰和(hé)端管的尺寸及技术要求应符合相应的(de)标准。端管连(lián)接时,两端管口应开30度±2.5度的坡口。
3.波(bō)纹补偿器的端管为(wéi)钢板卷制电焊(hàn)管(guǎn)时,端管的外接端四周长公差(chà)和圆度公差应符合公差表。
4.波纹管与端管(或法兰)等相连的环焊缝应采用钨极氩弧焊或熔化(huà)极氟弧焊,波纹管单层壁厚大于2mm时可采用电弧焊。
5.组装波纹补偿器时(shí)应对波(bō)纹管采取保(bǎo)护措施,防止焊接电弧烧穿波(bō)纹管和焊渣飞溅到波纹管上。膨胀节(补(bǔ)偿器)各部位的焊缝不得有裂纹、气孔、夹渣等缺陷,咬边深度(dù)不得大(dà)于0.5mm.
6.波纹补偿(cháng)器承压焊缝焊接之(zhī)后,应对承压焊缝进行压力试验,试验压(yā)力为设计压力的1.5倍(bèi)。根(gēn)据(jù)膨胀节(补偿器)的容(róng)积大小,保压10-30min,检查膨胀节(补偿器(qì))各部位有无渗漏,受压时波距与受(shòu)压前(qián)波距之比(bǐ)不超过1.15。
7.补偿器组焊后应进行外观和几何尺寸的检验(yàn)。补偿器两端面同轴度公差;当公称通径小于等(děng)于500mm时,为5mm;当公称通径大于500mm时(shí),为公称通(tōng)径的1%,且小于等于10mm。补偿器(qì)两端面与主(zhǔ)轴线垂(chuí)直度公差为公称通径的1%,且小于等于3mm。膨胀节(补偿器)出厂前的检验主要有上述的外(wài)观检查、几何尺寸检查和压力检验。对有特殊要求的膨胀节(补偿器),可根据使用工况、工(gōng)艺要求等(děng),按供需双方(fāng)协议进行其它方法的检验,如气密性试验、渗漏和着色、无损检验等。
安装使用1、补偿器在安装(zhuāng)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(duì)带内套筒的补偿器应注意使内套筒子的方向与介质流(liú)动方向一(yī)致(zhì),铰链型(xíng)补偿器的铰链转动平面应与位移转动平面一致。
3、需要进行“冷紧”的补偿器,预变(biàn)形所用的辅助构件(jiàn)应在管路安装完毕后方可拆除。
4、严禁用波纹(wén)补偿(cháng)器变形的方法来调整管道的安装超差,以免影响补(bǔ)偿器的正常功能、降低(dī)使用(yòng)寿(shòu)命及增加管系、设备、支承构件的(de)载荷。
5、安(ān)装过程中,不允许焊渣飞(fēi)溅到波壳表面,不允许波壳受到其(qí)它机械损伤。
6、管系安装完毕(bì)后,应尽快拆除波纹补偿器上用作安(ān)装运(yùn)输的黄(huáng)色(sè)辅助定位构件及紧固件,并按设计要求将限(xiàn)位装置调到规(guī)定位置,使管系在环境条(tiáo)件下有充分的补偿能力。
7、补偿器(qì)所(suǒ)有活动元件不得被外部构件卡死或(huò)限制(zhì)其活动范围,应保证各活动部位的正常动作。
8、水压试验时,应对装有补偿器管路端部的次固定(dìng)管架进行加固,使管路不发生(shēng)移动或转动。对用于气体介质的补偿器及其连接管路,要注(zhù)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(chāo)过25PPM。
9、水压试验结束后(hòu),应尽快排波壳中的(de)积水,并(bìng)迅速将波壳内表面吹干(gàn)。
10、与补偿器波纹管接触的保温材料应不含氯。
主要数(shù)据
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通径DN
|
长度mm
|
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波数
|
压力等(děng)级 Mpa
|
波纹管
有效面积
cm 2
|
外径尺寸
mm
|
||||
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法(fǎ)兰
(mm)
|
接管
(mm)
|
0.25
|
0.6
|
1.0
|
1.6
|
2.5
|
||||
|
轴向补(bǔ)偿量 mm/ 刚度 N/mm
|
||||||||||
| 32 | 160/250 | 264/280 | 8 | 25/21 | 22/26 | 20/26 | 18/63 | 15/98 | 16 | 225 |
| 244/291 | 316/321 | 16 | 50/11 | 46/14 | 41/14 | 36/32 | 31/47 | |||
| 40 | 164/259 | 269/289 | 8 | 25/28 | 22/44 | 20/44 | 18/89 | 15/106 | 23 | 244 |
| 230/304 | 319/334 | 16 | 50/14 | 46/22 | 41/22 | 36/45 | 31/55 | |||
| 50 | 172/276 | 282/306 | 8 | 25/30 | 22/51 | 20/70 | 18/70 | 15/138 | 67 | 259 |
| 240/342 | 347/372 | 16 | 50/16 | 46/26 | 41/35 | 36/35 | 31/70 | |||
| 65 | 215/294 | 300/322 | 8 | 33/28 | 30/35 | 26/44 | 22/55 | 19/68 | 55 | 270 |
| 260/334 | 340/362 | 12 | 42/16 | 38/22 | 38/32 | 34/40 | 29/50 | |||
| 80 | 240/338 | 344/366 | 8 | 40/20 | 36/26 | 34/33 | 28/41 | 24/54 | 81 | 284 |
| 270/368 | 374/390 | 10 | 53/14 | 49/17 | 49/21 | 43/26 | 38/33 | |||
| 100 | 235/317 | 323/345 | 6 | 45/47 | 45/60 | 40/75 | 35/93 | 29/117 | 121 | 304 |
| 305/381 | 387/409 | 10 | 76/26 | 74/32 | 64/40 | 57/50 | 49/63 | |||
| 125 | 282/314 | 316/342 | 5 | 48/38 | 42/47 | 38/59 | 34/74 | 29/92 | 180 | 334 |
| 382/386 | 388/414 | 9 | 85/23 | 77/29 | 66/36 | 58/45 | 50/56 | |||
| 150 | 282/389 | 338/367 | 5 | 49/42 | 44/50 | 40/62 | 34/78 | 29/97 | 257 | 364 |
| 356/399 | 402/427 | 8 | 79/34 | 71/43 | 64/51 | 54/59 | 46/65 | |||
| 200 | 280/384 | 348/372 | 4 | 52/49 | 46/55 | 42/68 | 38/78 | 34/111 | 479 | 442 |
| 340/402 | 402/426 | 6 | 73/31 | 65/44 | 59/52 | 53/58 | 48/78 | |||
| 250 | 315/379 | 415/379 | 4 | 72/30 | 65/34 | 59/42 | 52/45 | 47/55 | 796 | 507 |
| 393/459 | 493/399 | 6 | 108/16 | 97/21 | 87/35 | 79/39 | 71/47 | |||
| 300 | 366/427 | 466/467 | 4 | 72/51 | 65/55 | 59/59 | 52/65 | 47/71 | 1105 | 562 |
| 464/525 | 564/565 | 6 | 108/32 | 97/35 | 87/37 | 79/41 | 71/45 | |||
| 350 | 397/452 | 497/492 | 4 | 72/58 | 65/62 | 59/67 | 52/74 | 47/81 | 1307 | 622 |
| 509/564 | 609/604 | 6 | 108/38 | 97/41 | 87/44 | 79/48 | 71/47 | |||
| 400 | 412/478 | 512/518 | 4 | 72/54 | 65/58 | 59/62 | 52/68 | 47/75 | 1611 | 700 |
| 522/588 | 622/628 | 6 | 108/36 | 97/39 | 87/43 | 79/47 | 71/52 | |||
| 450 | 503/498 | 503/523 | 4 | 108/32 | 97/35 | 87/37 | 79/41 | 71/45 | 1972 | 760 |
| 503/658 | 603/648 | 6 | 162/20 | 145/22 | 131/23 | 118/25 | 106/28 | |||
| 500 | 431/523 | 531/554 | 4 | 108/59 | 97/64 | 87/68 | 79/75 | 71/82 | 2445 | 835 |
| 531/655 | 631/742 | 6 | 162/34 | 145/37 | 131/39 | 118/43 | 106/48 | |||
| 600 | 478/548 | 578/588 | 4 | 108/74 | 97/80 | 87/85 | 79/94 | 71/103 | 3534 | 980 |
| 658/679 | 758/781 | 6 | 162/42 | 145/45 | 131/49 | 118/53 | 106/60 | |||
| 700 | 490 | 590 | 4 | 108/67 | 97/72 | 87/77 | 79/85 | 71/95 | 4717 | 1110 |
| 690 | 790 | 6 | 162/42 | 145/45 | 131/49 | 118/53 | 106/60 | |||
| 800 | 502 | 602 | 4 | 120/88 | 108/95 | 102/102 | 94/112 | 82/123 | 5822 | 1265 |
| 610 | 710 | 6 | 183/67 | 164/72 | 156/77 | 144/85 | 125/93 | |||
| 900 | 689 | 4 | 120/84 | 108/90 | 102/97 | 94/107 | 82/117 | 7620 | 1186 | |
| 850 | 6 | 183/60 | 164/65 | 156/69 | 144/76 | 125/84 | ||||
| 1000 | 692 | 4 | 120/91 | 108/98 | 102/105 | 94/116 | 9043 | 1286 | ||
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