膨胀节基础知识介绍课件

一、金属膨胀节产品简介 2、补偿量与循环寿命膨胀节补偿量与循环寿命次数有直接联系，循环寿命次数指波纹管在工作压力下，以所列补偿量为行程往返为一次的总次数，系列中补偿量值，是在保证许用寿命1000次的条件下，确定补偿量范围，安全系数15倍。

若实际循环次数不为1000次，可根据实际寿命次数在表中查出补偿量修正系数FN 乘以系列中1000次寿命下的补偿量值，得到实际补偿量的近似值，即实际补偿量＝系列中补偿量×补偿量修正系数。

产品代号标记的组成 3.1产品代号的组成：×产品长度法兰或接管材料代号6T3008E-B 450波纹管材料代号波数设计压力膨胀节形式代号公称通径3.2有关上述代号组成的说明 3.2.1设计压力设计压力一样本参考中的压力值（MPa ）的10倍表示。

按样本中的通径值表示 3.2.4波数波数用总波数表示 3.2.5波纹管材料代号见表，凡不属于表的材料不注，但应在订货技术说明书或合同说明书中波纹管材料代号不注 E G H3.2.6连接形式法兰和接管两种形式。

本公司采用法兰标准JB81-94，当采用其它形式法兰时，请另注明法兰标准。

连接方式接管连接法兰连接连接形式代号J F3.2.7接管（法兰）材料代号见表，凡不属于表的材料不注，但应在订货技术说明书或者合同中注明所用材料。

材料牌号Q235-A 0Cr18Ni9接管（法兰）材料代号不注 B4、管系支架的设置4.1 管系及支架各类主固定支架，次固定支架及导向支架应有足够的强度和刚度。

4.2 膨胀节对固定支架的作用力4.2.1非约束型膨胀节对于主固定支架的作用力：内压推力：Fp=工作压力Pg×有效面积S弹性力：Fn=产品刚度Kn×位移量n(n:X、Y）4.2.2约束型膨胀节的弹性力的计算：约束型膨胀节在管系安装处，由于补偿位移对次固定支架产生的弹性力：DH型横向弹力Fy=产品横向刚度Ky×横向位移Y弯矩My=产品横向弹力Fy×产品中点（L/2）至管道弯头中心线的距离J、WJ型弯矩Ma＝产品角向刚度Ka×角位移量a4.2.3 各压力平衡型膨胀节对次固定支架的作用力：按以上各弹性力计算公式即可。

膨胀节习惯上也叫补偿器、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。

是用以利用波纹管补偿器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，用于在管道、设备及系统的加热位移、机械位移吸收振动、降低噪音等.在现代工业中用途广泛。

膨胀节的分类：一、按材质分为：金属膨胀接、非金属膨胀节。

■非金属膨胀节A、非金属柔性补偿器（膨胀节）可补偿轴向、横向、角向，具有无推力、简化支座设计、耐腐蚀、耐高温、消声减振等特点，特别适用于热风管道及烟尘管道。

B、非金属柔性补偿器（膨胀节）的特点：1、补偿热膨胀：可以补偿多方向，大大优于只能单式补偿的金属补偿器。

2、补偿安装误差：由于管道连接过程中，系统误差再所难免，纤维补偿器较好的补偿了安装误差。

3、消声减振：纤维织物、保温棉体本身具有吸声、隔震动传递的功能，能有效的减少锅炉、风机等系统的噪声和震动。

4、无反推力：由于主体材料为纤维织物，无力的传递。

用纤维补偿器可简化设计，避免使用大的支座，节省大量的材料和劳动力。

5、耐腐蚀性：选用的氟塑料、有机硅材料具有较好的耐温和耐腐蚀性能。

不耐高温，比金属差。

6、体轻、结构简单、安装维修方便。

8、价格低于金属补偿器。

■金属波纹补偿器（膨胀节）的特点及应用：A、金属波纹补偿器是用于吸收管线、导管或容器、设备由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化的装置，它的金属波纹管是主要的补偿元件，广泛用于石油化工、电力供热、锅炉烟风道、钢铁冶金、水泥、船舶、机械等管线及设备的软连接，波纹管（补偿元件）材质：不锈钢、碳钢、不锈钢内衬聚四氟乙烯等。

B、耐高温、耐压对固定管板式换热器，如果冷热流体换热温差较大时（一般大于50℃时），壳体就要考虑设置膨胀节，以防产生较大的热应力，将管板与管束结合部位损坏。

这个要看是在什么地方在蒸汽等长管道上都在管道的布置上有工艺膨胀的正弦型的管道走向在换热器上进出口温差或壳管程温差超过50宜考虑膨胀节短的高温管道也用膨胀节换热器上，当壳程筒体、换热管的轴向应力，换热管与管板之间的拉脱力有一个不能满足要求时，应该设置膨胀节膨胀节用于温差梯度较大，壳程筒体与管板焊接，换热管与管板之间的轴向应力较大，要膨胀节来做缓解。

膨胀节原理
膨胀节是一种常见的管道补偿装置，其原理是利用内部的弹性元件来缓冲管道系统受到的应力和温度变化产生的轴向位移或偏差。

膨胀节通常由两个法兰连接的金属弹性管组成。

当管道系统受到热胀冷缩、振动或压力变化等外力作用时，由于弹性管的特性，它能够自由地变形，并吸收或释放由于这些力而产生的应力。

这种变形通常是轴向的位移或偏差。

膨胀节的弹性部分通常由一种或多种金属合金制成，如不锈钢或铜合金。

由于这些金属具有一定的弹性和耐腐蚀性，它们能够承受高温、高压和腐蚀介质的作用。

同时，膨胀节的金属壳体和法兰通常由碳钢制成，具有足够的强度和刚性，以确保整个装置的稳定性和可靠性。

膨胀节的工作原理可以简单地描述为：当管道系统由于温度变化或其他外力作用产生位移时，膨胀节内的弹性管开始变形，使得管道系统的位移被吸收。

当外力作用消失或减小时，弹性管又会恢复原状，使得管道系统回到初始状态。

膨胀节能够有效地减少或避免管道系统的应力集中、破裂和泄漏等问题，保持系统的安全运行。

总之，膨胀节利用内部的弹性元件来吸收和释放管道系统受到的应力和变形，确保系统的正常运行。

它是管道工程中重要的补偿装置，广泛应用于化工、石油、电力、供热等领域。

膨胀节基础知识目录1.什么是膨胀节 (1)2.膨胀节的材质及分类 (2)2.1.金属膨胀节 (2)2.1.1.概述 (2)2.1.2.弯管式膨胀节 (3)2.1.3.波纹管膨胀节 (3)2.1.4.套筒式膨胀节 (3)2.2.非金属膨胀节 (4)2. 2.1,橡胶风道膨胀节 (4)3. 2.2.纤维织物膨胀节 (4)3.膨胀节的特性 (4)3. 1.补偿功能 (4)3. 2.补偿抗力 (4)3. 3.耐高温、耐腐蚀 (5)3. 4.保温节能性能 (5)3. 5.维护更换性能 (5)3. 6.使用寿命 (5)3.7.使用压力 (5)3.7.1.橡胶膨胀节的工作压力 (5)3.7.2.橡胶膨胀节的爆破压力 (6)3.8.使用介质 (6)4.9.橡胶膨胀节 (6)5.膨胀节的选材原则 (6)6.膨胀节的结构形式分类 (7)1. 1.弯管式膨胀节 (7)5. 2.波纹管膨胀节 (7)6. 3.套管伸缩节 (7)1什么是膨胀节膨胀节作为一种弹性补偿元件，具有工作可靠、性能良好、结构紧凑等优点，已广泛用于化工、建筑、给水、排水、石油、轻重工业、冷冻、卫生、水暖、消防.、电力等基础工程领域，对人们的生活起着重要作用。

膨胀节是指能有效地起到补偿轴向变形作用的挠性元件。

例如焊接在固定管板式散热器壳体上的膨胀节轴向柔度大、容易变形，可补偿管子和壳体因壁温不同产生的热膨胀差，降低它们的轴向载荷，从而减小管子、管板和壳体的温差应力，避免引起强度破坏、失稳破坏和管子拉脱破坏。

膨胀节的种类较多，常用的有波形、环板焊接和夹壳式等结构，其中波形膨胀节应用最广泛，环板焊接膨胀节仅适用于常压或低压场合。

膨胀节习惯上也叫补偿器，是为了补偿因温度差与机械振动引起的附加应力，而设置在容器壳体或管道上的一种挠性结构。

2.膨胀节的材质及分类膨胀节分为：金属膨胀节和非金属膨胀节。

2.1.金属膨胀节2.1.1.概述金属膨胀节适用于钢铁，电力，石油，化工，冶金等行业中。

膨胀节的基本知识一膨胀节的用途膨胀节，又称补偿器、伸缩节。

是现代管道工程系统不可缺少的重要环节。

管道系统在停机和开机两种不同状态下，会因温度变化，造成管道的热膨胀或冷收缩。

如果这些膨胀或收缩得不到补偿（消除），就会造成系统的严重损坏，使系统不能正常工作。

膨胀节就是用来吸收这些热膨胀或冷收缩的。

二膨胀节的分类（1）金属膨胀节金属膨胀节的典型结构如图1所示。

膨胀节的伸缩功能和横向错位功能，全靠中间的金属波纹管的伸缩作用和横向扭曲作用。

（2）非金属膨胀节非金属膨胀节的典型结构如图2所示。

非膨胀节的中段由柔软的非金属蒙皮连接，内部有保温棉填充。

蒙皮由涂复了橡胶或塑料薄膜的纤维织物制成，具有极好的伸缩功能和横向错位功能。

保温棉把管道内介质的高温与蒙皮隔离，形成由内到外的温度梯度，减低了蒙皮承受的高温压力。

由于近代科技的飞速进步，非金属材料的耐高温、耐酸碱性能和化学稳定性等综合性能已远远超过金属材料，非金属膨胀节在许多领域已经取代了金属膨胀节。

三金属与非金属膨胀节的比较（1）补偿功能：在相同的外形尺寸条件下，非金属膨胀节的补偿功能比金属膨胀节的大得多。

特别是对横向位移的补偿功能，非金属膨胀节的补偿功能几乎要比金属膨胀节大一个数量级。

（2）补偿抗力：膨胀节就象一个弹性体，在受到缩或拉伸之后会产生抗力，金属膨胀节的抗力比非金属的大得多。

这个抗力太大，对系统是不利的，会把周边的被设备顶坏。

（3）耐高温、耐腐蚀：非金属膨胀节的材料不仅具有很好的耐高温性能，而且，他的耐酸碱性能超群。

普通碳素结构钢在600℃的环境下其屈服极限等于零，温度再高就会氧化起皮。

碳钢膨胀节在工作过程中容易开裂，不锈钢膨胀节在低温环境下，会发生低露点腐蚀，而且其造价也相当可观。

（4）保温节能性能：非金属膨胀节的结构本身就具有保温性能。

而金属膨胀节却不具备这个条件，为了保温，在金属膨胀节的外层，还覆盖一层保温层。

（5）维护更换性能：非金属膨胀节在正常的使用寿命周期内，无需维护；非金属膨胀节更换比金属膨胀节要方便得多。

管道膨胀节小知识
管道膨胀节按结构形式主要分为弯管式膨胀节、波纹管膨胀节和套管伸缩节3种。

1弯管式膨胀节弯管式膨胀节是将管子弯成U形或其他形体，并利用形体的弹性变形能力进行补偿。

它的优点是强度好、寿命长、可在现场制作,缺点是占用空间大、消耗钢材多和摩擦阻力大,这种膨胀节广泛用于各种蒸汽管道上。

2波纹管膨胀节波纹管膨胀节是用金属波纹管制成的一种膨胀节。

它能沿轴线方向伸缩，也允许少量弯曲，用在管道上进行轴向长度补偿。

使用时在波纹管两端设置有保护拉杆或保护环，在与它联接的两端管道上设置导向支架。

另外还有转角式和横向式膨胀节，可用来补偿管道的转角变形和横向变形。

这类膨胀节的优点是节省空间和材料，便于标准化和批量生产，缺点是寿命较短，一般用于温度和压力不很高、长度较短的管道上。

3套管伸缩节套管伸缩节由能够作轴向相对运动的内外套管组成，内外套管之间采用填料函密封。

使用时保持两端管子在一条轴线上移动，在伸缩节的两端装设导向支架。

它的优点是对流体的流动摩擦阻力小，结构紧凑;缺点是密封性较差，对固定支架推力较大。

套管伸缩节主要用于水管道和低压蒸汽管道。

⏹金属波纹管/膨胀节导流筒（内衬筒,内套筒, 导流板, 介质护罩）金属波纹管/膨胀节附件—导流筒导流筒适合应用于所有的膨胀节，以下条件存在时使用导流筒：1.当压力下降到最低限度时和介质需要平静稳定的流动时。

2.由于膨胀节内部介质的涡流导致逆流和流向介质流向改变时。

3.当需要保护波纹管不受介质携带磨料如催化剂或者是泥浆的影响时。

4.高温应用，为使波纹管不受温度影响时。

因为导流筒是介质和波纹管之间的保护壁垒。

5.应用于空气，蒸汽和其它煤气毒气时。

6.应用于水和其它液体时。

在导流筒内部，压力下降的情况是极少的，应为介质流动是临时的收缩成颈状的，然后几乎又是立即的返回管的起始部位。

如果膨胀节安装时，流向是垂直向上的，导流筒可以可以使液体受到限制。

辽宁天安容器有限公司所提供的所有标准件中都是带有排水孔的，以避免液体在导流筒内部滞留。

⏹金属波纹管/膨胀节附件—拉杆、控制杆、限制杆拉杆，也称为系杆拉杆是一种经常以杆或者棒形式出现的装置，它安装组配在膨胀节上，设计用于吸收压力负荷和其它如额定负载等其他的外部作用力。

当拉杆用用于单式或者万向式膨胀节上时，吸收轴向位移的能力丧失。

限制杆，也称为限制条限制杆应用于由于工厂出现故障或者固定失效时而偶尔发生的位移超出设计范围时能够对波纹管起到保护的作用。

正常操作的时候，限制杆不能够用于承受压力和推力。

限制杆的设计用于控制由于固定失效而产生的全压力负荷和动力，从而防止波纹管过度伸展或者过度压缩。

正常工作时限制杆并不起作用。

控制杆，也称为控制棒控制杆是连接在膨胀节上的一个装置，其主要功能是分散万向膨胀节两个波纹管之间的位移。

控制杆不起到遏制波纹管压力及推力的作用。

金属波纹管/膨胀节附件—套圈套圈，也称为接合环套圈可应用于多种膨胀节。

最常见的应用是蒸汽废弃涡轮机的冷凝器的入口处。

这些通常是大直径的，带有很大的管口不圆的可能性。

那么套圈就给那些不是很圆的接合管提供了一个焊接端面。