當管道隨著(zhù)管內介質(zhì)或外界環(huán)境發(fā)生溫度變化時(shí),管道溫度引起的熱膨脹和冷縮是不可避免的。如果不采取某種方式來(lái)補償尺寸的變化,管壁會(huì )產(chǎn)生較大的應力,通過(guò)管道傳遞到固定的管架或設備上。當溫差超過(guò)一定范圍時(shí),溫差應力大于管道的許用應力范圍,此時(shí)溫差減小必須考慮補償。
在管道補償設計中,最經(jīng)濟的是自然補償,它利用管道自然彎曲形狀的柔性來(lái)補償熱位移。顯然,自然補償的能力是有限的。當自然補償不能滿(mǎn)足要求時(shí),應考慮采用金屬波紋管膨脹節等補償裝置。
金屬波紋補償器是利用金屬波紋補償器彈性元件的膨脹變形,吸收管道、導管或容器因熱膨脹和冷縮引起的尺寸變化的一種補償裝置。它能吸收軸向、橫向和角位移
金屬波紋管膨脹節又稱(chēng)不銹鋼波紋管膨脹節。波紋管膨脹節是以波紋管(彈性元件)為主要元件的彈性元件。
波紋管補償器分類(lèi):
波紋管按其位移形式可分為軸向式、橫向式、角向式和壓力平衡式。
根據其能否吸收管道中介質(zhì)壓力產(chǎn)生的壓力推力(盲板力),可分為無(wú)約束波紋管膨脹節(波紋管)和約束波紋管膨脹節(波紋管)。
根據波紋管補償器的波形結構參數,可分為U形、Ω形、S形和V形波紋管伸縮節(波紋管)。目前,國內外波紋管產(chǎn)品大多采用U形波形結構。
波紋補償器的優(yōu)點(diǎn):
波紋補償器結構緊湊,占用空間小,可直接埋入;缺點(diǎn)是制造難度大,耐壓低,補償容量小。補償能力與波紋管的外形尺寸、壁厚和管徑有關(guān):壓力越高,波紋管壁越厚,管徑越小,剛度越大,補償能力越小。波形補償器一般用于公稱(chēng)壓力≤1.0MPa、公稱(chēng)直徑≥150mm的場(chǎng)合,也可用于常壓、低壓大口徑管道??捎糜赿n4000 mm以下的鍋爐煙氣和空氣管道。
金屬波紋管補償器通常采用U型不銹鋼波紋管,分為單層和多層。它有一大筆賠償。耐壓可達4MPa,使用溫度-1960c-450度。結構緊湊,成本低,耐腐蝕,彈性好,鋼值低,允許疲勞壽命為1000倍。它解決了管道熱脹冷縮、位移及機械高頻振動(dòng)與管道柔性連接之間的問(wèn)題,廣泛應用于石油、熱力、電力、燃氣、化工等管道安裝。