波纹补偿器

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（一种弹性元件）和端管、支架、法兰、导管等附件组成。 属于一种补偿元件。利用其工作主体波纹管的有效伸缩变形，以吸收管线、导管、容器等由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化，或补偿管线、导管、容器等的轴向、横向和角向位移。也可用于降噪减振。在现代工业中用途广泛。供热上，为了防止供热管道升温时，由于热伸长或温度应力而引起管道变形或破坏，需要在管道上设置补偿器，以补偿管道的热伸长，从而减小管壁的应力和作用在阀件或支架结构上的作用力。

  工作原理
  波纹补偿器是用以利用波纹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。
  检测
  由于不同类型的波纹补偿器补偿形式不同，主要有轴向、横向、角向以及组合补偿方式。对同时存在多种位移的波纹补偿器，要对其各种位移进行合成，求出总等效轴向位移，检测是对总等效轴向位移而言。也就是说，波纹补偿器公称位移的检测是对总等效轴向位移检测。
  通用类波纹管的公称位移，实际上就是波纹管给定的名义位移变形的能力。对于用波纹管制成的膨胀节(补偿器）、补偿器而言，通常称为补偿量，反映了波纹管吸收系统位移的能力，表示在一定条件下，产品所具有的非常大的补偿能力。波纹管在正常工作时，要吸收系统位移而产生位移变形，同时还要保证一定次数的正常安全工作位移循环次数。因此波纹管在设计时，根据每一个波可以承受的位移大小，设计有一定的波纹数，当每个波都在均匀地承受位移载荷，没有局部超负荷时，波纹管可以正常的工作。设计合理时，可以保证一定的设计工作位移循环寿命次数。在JB/T 6169-92“金属波纹管”标准中，对此项性能的检测做出了规定。
  计算
  管道的热变形计算
  计算公式：X=a·L·△T
  x 管道膨胀量
  a为线膨胀系数，取0.0133mm/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）
  失效分析
  生产企业对波纹管补偿器失效原因分析发现，在运行期间的失效主要表现为腐蚀泄漏和失稳变形两种形式，其中以腐蚀失效居多。从腐蚀失效波纹膨胀节(补偿器）的解剖分析发现，腐蚀失效通常分点腐蚀穿孔和应力腐蚀开裂，其中氯离子应力腐蚀开裂约占整个腐蚀失效的95%。因此，正确地选择波纹管制作材料和结构、合理设计波形参数和疲劳寿命、保证安装质量等措施，能大大提高波纹膨胀节(补偿器）的安全可靠性。设计上，应该考虑补偿器的稳定性，预防波纹管失稳。资料显示，波纹管的补偿量取决于其疲劳寿命，疲劳寿命越高，波纹管单波补偿量越小。当波纹管设计的许用寿命较低时，不仅其子午向综合应力较高，环向应力也比较高，使波纹管局部很快进入塑性变形，导致波纹管失稳引起失效。
  标准
  波纹补偿器标准编号:GB/T 12777-2008
  波纹补偿器标准名称:金属波纹管膨胀节通用技术条件
  2008-08-04发布，2009-02-01实施
  颁布部门:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会 本标准规定了金属波纹纹补偿器的定义、分类、要求、试验方法、检验规则、标志及包装、运输、贮存等。本标准适用于安装在管道中其挠性件为整体成形无加强U形、加强U形和∩形波纹管的圆形波纹管补偿器的设计、制造和检验。压力容器用膨胀节的设计、制造和检验亦可参照使用。

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