波紋管膨脹節(jié)詳解

1、膨脹節(jié)的類型和構(gòu)造一、波紋膨脹節(jié)的類型波紋管配備相應(yīng)的構(gòu)件，形成具有各種不同補(bǔ)償功能的波紋膨脹節(jié)。按補(bǔ)償形式分為軸向型、橫向型、角向型及壓力平衡型。軸向型：普通軸向型、抗彎型、外壓型、直埋型、直管力平衡型、一次性直埋型。 橫向型： 單向橫向型、萬向鉸鏈橫向型、大拉桿橫向型、小拉桿橫向型。 角向型：單向角向型、萬向角向型。 以上是基本分類，每類都具備共同的功能。在一些特定情況還可以有特殊功能，如耐腐蝕型、耐高溫型。按特定場合的不同，分為催化裂化裝置用、高爐煙道用。按用于不同介質(zhì)分為：熱風(fēng)用、煙氣用、蒸汽用等。二、波紋膨脹節(jié)的結(jié)構(gòu)1、軸向型波紋膨脹節(jié)（1）普通抽向型：是最基本的軸向膨脹節(jié)結(jié)構(gòu)。其中

2、支撐螺母和預(yù)拉桿的作用是支撐膨脹節(jié)達(dá)到最大額定拉伸長度和到現(xiàn)場安裝時(shí)調(diào)整安裝長度（冷緊）。如果補(bǔ)償量較大，可用兩節(jié)，甚至三節(jié)波紋管。使用多節(jié)時(shí)，要增加抗失穩(wěn)的導(dǎo)向限位桿。 （2）抗彎型：增加了外抗彎套筒，使整體具有抗彎能力。這樣可以不受支座的設(shè)置必須受4d、14d的約束，支架的設(shè)置可以將這段按剛性管道考慮。 （3）外壓型：這種結(jié)構(gòu)使波紋管外部受壓，內(nèi)部通大氣。外殼必須是密閉的容器，它的特點(diǎn)是：1）波紋管受外壓不發(fā)生柱失穩(wěn)，可以用多波，實(shí)現(xiàn)大補(bǔ)償量。2）波紋內(nèi)不含雜污物及水，停氣時(shí)冷凝水不存波紋內(nèi)可從排污閥排掉不怕冷凍。3）結(jié)構(gòu)稍改進(jìn)也具有抗彎能力。 （4）直埋型：它的外殼起到井的作用，把膨脹節(jié)

3、保護(hù)起來密封結(jié)構(gòu)防止土及水進(jìn)入。實(shí)際產(chǎn)品分防土型和防土防水型。對膨脹節(jié)的特殊要求是必須與管道同壽命。 （5）一次性直理型：它的使用是裝在管線上后整個(gè)管線加熱升溫到管線的設(shè)計(jì)溫度范圍的中間溫度，管線伸長，波紋管被壓縮，兩個(gè)套筒滑動(dòng)靠近，然后把它們焊死，再由檢壓孔打壓檢驗(yàn)焊縫不漏即可。它的特點(diǎn)是：1）焊死后波紋管再不起作用，它的壽命一次就夠。2）波紋管的設(shè)計(jì)壓力按施工加熱的壓力設(shè)計(jì)。材質(zhì)用普通碳鋼。 2、橫向型波紋膨脹節(jié)（1）單向橫向型：它只能在垂直于鉸鏈軸的平面內(nèi)彎曲變形。 （2）萬向橫向型：它可以對不在一個(gè)平面內(nèi)的空間管道進(jìn)行各方向的補(bǔ)償變形。 （3）大拉桿橫向型：它屬于萬向橫向型，除了可以承

4、受較大的橫向變形，還能吸收中間長接管的熱變形。如果不需要用拉桿平衡內(nèi)壓的推力，它還可以補(bǔ)償來自管線的軸向變形，即所謂“萬能膨脹節(jié)”。由干彎曲和軸向變形同時(shí)發(fā)生且軸向變形由兩個(gè)波紋管均擔(dān)，則要求它們的變形量要在膨脹節(jié)結(jié)構(gòu)上給以限位，以便均勻分配各波紋管的變形量，使其各自的變形量都小超過額定值。 （4）小拉桿橫向型：在需要由拉桿平衡內(nèi)壓推力時(shí)，它可以進(jìn)行橫向和自身熱變形補(bǔ)償。如不需拉桿平衡內(nèi)壓推力，它可以承受軸向補(bǔ)償，這也是萬能膨脹節(jié)的一種。橫向膨脹節(jié)具有下列優(yōu)點(diǎn)：1）能進(jìn)行大位移補(bǔ)償。2）內(nèi)壓引起的軸向力由自身的拉桿及鉸鏈平衡，使它的支架成為次固定支架，降低支架的造價(jià)。3） 拉桿橫向式還具有吸收

5、軸向變形的能力，在變形較復(fù)雜的管線上可以發(fā)揮它的作用。4） 它更大的優(yōu)點(diǎn)是由子在結(jié)構(gòu)上受拉桿及鉸鏈的保護(hù)，對管道的安裝誤差甚至事故不像軸向膨脹節(jié)那樣敏感，有時(shí)即使有管道事故也不致?lián)p壞膨脹節(jié)。在管系設(shè)計(jì)中如果可能盡量用橫向型膨脹節(jié)。 3角向型波紋膨脹節(jié)（1）單向角向型：它只能彎曲變形，形成角位移。內(nèi)壓推力由鉸鏈承受。 （2）萬向角向型：萬向角向型波紋膨脹節(jié)特點(diǎn)是采用萬向鉸鏈，可以在過軸線的任何平面內(nèi)彎曲。角向型一般由兩個(gè)或三個(gè)組合使用補(bǔ)償線位移。 4力平衡型波紋膨脹節(jié)波紋膨脹節(jié)內(nèi)壓推力比較大，易對相連的設(shè)備產(chǎn)生不良影響。力平衡型膨脹節(jié)通過自身結(jié)構(gòu)使內(nèi)壓引起的推力保持平衡而不作用或很少作用于相連的

6、設(shè)備，且能保持本身的軸向補(bǔ)償功能。（1）直管力平衡型：它由兩個(gè)工作波紋管，一個(gè)平衡波紋管及端板、平衡拉桿組成。其中的關(guān)鍵是平衡波紋管的有效面積必須是工作波紋管有效面積的兩倍，這樣工作波紋管內(nèi)壓引起的向外側(cè)的軸向推力通過平衡拉桿被平衡波紋管因內(nèi)壓引起的相反方向的推力所抵消，而無軸向推力輸出，管道或設(shè)備不再受力在正常的補(bǔ)償過程中，它自身的力平衡關(guān)系不變。 （2）彎管力平衡型：這是用于管道轉(zhuǎn)彎處進(jìn)行軸向、橫向或兩者組合補(bǔ)償。由工作波紋管和平衡波紋管及平衡拉桿、彎頭組成。平衡波紋管的有效面積必須與工作波紋管的有效面積相等，則內(nèi)壓引起的軸向推力正好方向相反，大小相等。通過拉桿相抵消。橫向位移校大時(shí)可用兩

7、個(gè)工作波紋管，如橫向位移和軸向位移都比較小，可用一個(gè)工作波紋管。 （3）其它力平衡型：由于發(fā)展的需要，開發(fā)了適合于在不同情況下使用的各種力平衡式波紋膨脹節(jié)。一般都是根據(jù)內(nèi)壓自身平衡的原理按特殊要求設(shè)計(jì)的。常見類型如：1）套疊直管壓力平衡型膨脹節(jié)2）外壓浮筒式膨脹節(jié)3）內(nèi)聯(lián)式直管壓力平衡式膨脹節(jié)4）內(nèi)壓并聯(lián)型膨脹節(jié)5）旁管力平衡式膨脹節(jié) 力平衡型膨脹節(jié)主要用于設(shè)備之間或不適于設(shè)置固定支座的場合。而不適合用在需要很多膨脹節(jié)的長管線上。因它的造價(jià)很高，是相同使用參數(shù)的普通軸向膨脹節(jié)的四倍以上。力平衡型和普通軸向型膨脹節(jié)不能在同一管線上串聯(lián)使用，否則平衡型和普通軸向型之間的支架將變成主固定支架，力平衡

8、變得無意義。強(qiáng)調(diào)這點(diǎn)是因?yàn)樵?jīng)出現(xiàn)過對力平衡型膨脹節(jié)的錯(cuò)誤理解和使用。5特殊結(jié)構(gòu)的波紋膨脹節(jié)（1）帶隔熱層：在導(dǎo)流筒和波紋管之間加絕熱材料層。在絕熱材料和波紋之間的氣體是死區(qū)，與在導(dǎo)流簡內(nèi)流動(dòng)的高溫介質(zhì)幾乎隔絕。高溫介質(zhì)的熱量只能通過絕熱層傳給波紋管，熱傳導(dǎo)緩慢。波紋管外面是大氣溫度，大氣被加熱自然形成對流，起散熱作用，也可用人工強(qiáng)化對流。通過設(shè)計(jì)不同厚度的絕熱層，可以控制波紋管的溫度，使其不超過波紋管材料的允許使用溫度。根據(jù)介質(zhì)溫度的高低選用不同類型的絕熱材料。絕熱材料起隔熱作用，也可用由外部通入高于管道的介質(zhì)壓力的蒸汽或空氣代替，導(dǎo)流筒端部與端管之間配合間隙相對要小些。由于連續(xù)通人氣體，在

9、導(dǎo)流筒端部與端管之間的間隙不斷噴出氣體到管道內(nèi)，使高溫介質(zhì)不能進(jìn)入導(dǎo)流筒和波紋之間，波紋管的實(shí)際溫度不會高于汽或氣的溫度。 （2）帶加強(qiáng)環(huán)：在u型波紋的波谷加剛性圓截面的圓環(huán)，能提高抗柱失穩(wěn)和平面失穩(wěn)的能力，從而提高耐壓能力。工作壓力在2.5mpa以上時(shí)應(yīng)用加強(qiáng)環(huán)比較合適，加強(qiáng)環(huán)截面可以是實(shí)心圓也可以是空心圓環(huán)。如果采用加穩(wěn)定環(huán)措施，其抗失穩(wěn)能力更強(qiáng)。 （3）焊接結(jié)構(gòu)：波紋管由焊接而成。特點(diǎn)是剛度小、補(bǔ)償量大、軸向尺寸小。缺點(diǎn)是耐壓強(qiáng)度低。為提高耐壓也可以焊成多層。此外，其上藝技術(shù)要求高，成本高，它只適合在特殊場合使用。 （4）矩形：它用于低壓、通風(fēng)矩形管道。它的工作跟圓形波紋膨脹節(jié)相同，有軸

10、向、角向、橫向及它們的組合。波形一般為u 型和v 型。它的拐角結(jié)構(gòu)型式常見的有三種，其中以圓弧轉(zhuǎn)角受力狀態(tài)較好。 膨脹節(jié)的計(jì)算與設(shè)計(jì)一、膨脹節(jié)的分類和特點(diǎn)波紋膨脹節(jié)的主要元件是波紋管，利用波紋管易于伸縮變形而起補(bǔ)償作用。按波紋管橫截面可分為u形、形、s形、v形等波紋膨脹節(jié)。u形波紋管工藝性好，便于加工，耐壓能力和補(bǔ)償能力較好，無增強(qiáng)u 型波紋管一般適用于壓力2.5mpa以下場合。目前，波紋膨脹節(jié)絕大多數(shù)采用u形波紋管。形波紋管工藝性一般，采用加強(qiáng)環(huán)在波谷處加強(qiáng)，適用于壓力和溫度較高的場合，但補(bǔ)償能力較差。s形波紋管工藝性較差，制造比較復(fù)雜，但不易產(chǎn)生應(yīng)力集中，波紋管受力狀態(tài)較好。在既要耐壓高，

11、又要求較大位移時(shí)，可采用s形波紋管。v形波紋管補(bǔ)償能力強(qiáng)，可用以吸收超大伸縮，但邊角應(yīng)力較集中，耐壓能力差。波紋膨脹節(jié)按波紋管層數(shù)可分為單層多層波紋膨脹節(jié)。單層波紋管由一層管壁組成，容易制造，但補(bǔ)償能力一般。多層波紋管由多層管壁組成，如同多個(gè)薄片彈簧，因而剛度小。與單層波紋管相比，在總的管壁厚度和波形相同條件下，多層波紋管容易變形，補(bǔ)償能力大。變形所產(chǎn)生的應(yīng)力較小，疲勞壽命高。因此，它可滿足大補(bǔ)償量與高壓力沖擊的要求（單層波紋管要求管壁薄，波紋深；多層波紋管要求管璧厚，波紋淺）在一定的工作條件下，即一定的壓力、補(bǔ)償量與疲勞壽命下，多層波紋管比單層波紋管外徑較小，長度較短。使得多層波紋膨脹節(jié)結(jié)構(gòu)

12、緊湊，可節(jié)省材料，制造時(shí)成形容易。由于波高小，設(shè)置外套筒保護(hù)容易，安裝支撐和間隔方便。當(dāng)波紋膨脹節(jié)用于腐蝕環(huán)境時(shí)，多層波紋管只需在內(nèi)、外層用耐腐蝕材料制造，因而可節(jié)省貴重金屬。有時(shí)為了防腐，內(nèi)、外層可用較大板厚的材料制造。此外，如果管壁內(nèi)層由于某一原因，如腐蝕、缺陷、疲勞、安裝等而出現(xiàn)裂紋，雖然內(nèi)層已經(jīng)泄漏，但其它層仍能起密封作用，這樣多層波紋膨脹節(jié)不易出現(xiàn)突發(fā)性破壞，可延長檢修周期。由于多層波紋膨脹節(jié)具有良好的性能，因此在國外已經(jīng)有了較大的發(fā)展。例如美國，日本、德國、英國、前蘇聯(lián)等國家，均已設(shè)計(jì)、制造與使用。國外制造的多層波紋膨脹節(jié)產(chǎn)品，直徑已超過4m。美國膨脹節(jié)制造商協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)已將多層波紋膨

13、脹節(jié)列入標(biāo)準(zhǔn)。在我國，多層波紋膨脹節(jié)也得到了很大的發(fā)展，大多數(shù)生產(chǎn)廠家采用了多層結(jié)構(gòu)。由于現(xiàn)在國內(nèi)生產(chǎn)和使用的波紋膨脹節(jié)絕大多數(shù)都采用u形，下面所談的主要是u形波紋膨脹節(jié)。二、膨脹節(jié)的幾種主要計(jì)算方法波紋管的設(shè)計(jì)計(jì)算是一個(gè)復(fù)雜的彈性力學(xué)間題，而且隨著波紋膨脹節(jié)在管道、設(shè)備、裝置上日益廣泛應(yīng)用，波紋管的變形不再局限于彈性變形，而且有很大的塑性變形，僅用彈性力學(xué)的理論來分析將會產(chǎn)生較大誤差。由于波紋管是一個(gè)復(fù)雜的殼體，其工藝過程及使用條件對性能又有很大的影響，故不可能提出能適應(yīng)各種條件的工程上實(shí)用的計(jì)算公式。近些年來，人們作過大量的分析研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證工作，提出了不少工程設(shè)計(jì)使用的計(jì)算公式和圖表但是

14、有的方法由于公式和圖表繁復(fù)，工程設(shè)計(jì)使用不方便；也有些假設(shè)條件過于簡化和理想與實(shí)際應(yīng)用情況偏差較大，難以保證工程上的安全可靠，均未能為工程界所接受。目前，能夠符合工程實(shí)用要求的計(jì)算方法并不很多，應(yīng)用較普遍的主要有以下幾種方法：1. 美國膨脹節(jié)制造商協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算法（ejma法）2. 美國凱洛格公司計(jì)算法（kellogg法）3. 日本東洋公司計(jì)算法（toyo法）4. 前蘇聯(lián)維赫曼等人提出的計(jì)算方法（維赫曼法）5. 前西德ad受壓容器規(guī)范計(jì)算法（ad法）6. 日本濱田一竹園提出的計(jì)算法（濱田一竹園法）ejma 法在計(jì)算方法上有比較明顯的優(yōu)點(diǎn)，如：對波殼的應(yīng)力分析比較全面，假設(shè)條件較合理，加上算式對實(shí)

15、際存在的影響作了必要的修正，因而計(jì)算結(jié)果有一定準(zhǔn)確性。同時(shí)，在內(nèi)容上不僅對工程設(shè)計(jì)中必須考慮的間題，如強(qiáng)度、剛度、位移、疲勞、穩(wěn)定性、振動(dòng)等都規(guī)定了相應(yīng)的算式，而且對各種多層或單層、無加強(qiáng)和帶加強(qiáng)元件的波殼均可適用，較好地滿足了工程上實(shí)用的要求。特別是作為膨脹節(jié)制造者的專用標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)不僅在計(jì)算方法具有優(yōu)點(diǎn)，而且對膨脹節(jié)的制造和使用，甚至包裝運(yùn)輸都作出了相應(yīng)的規(guī)定，因而ejma有相當(dāng)大的影響。目前國外一些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定已逐步采用ejma 法，可推薦作為工程設(shè)計(jì)中的通用計(jì)算方法。我國的國家標(biāo)準(zhǔn)金屬膨脹節(jié)通用技術(shù)條件（gb/t 12777）、鋼制壓力容器（gb 15）和鋼制管殼式換熱器（gb 151

16、）中有關(guān)波紋管的計(jì)算均采用ejma 的計(jì)算方法。目前，我國的波紋膨脹節(jié)生產(chǎn)廠家大多也是應(yīng)用ejma 法進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。kellogg法是美國凱洛格公司工程設(shè)計(jì)的規(guī)定方法，具有簡便實(shí)用的特點(diǎn)，而且對各項(xiàng)計(jì)算內(nèi)容的評定標(biāo)準(zhǔn)有一定的實(shí)踐基礎(chǔ)，故比較穩(wěn)妥可靠，多年來在國外廣為采用。如1977 年日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)jisb 8243 - 1977 和jisb2352 - 1977仍將kellogg法列入其中。近些年來，凱洛格公司又在總結(jié)實(shí)踐的基礎(chǔ)上進(jìn)一步對計(jì)算方法進(jìn)行了修訂，內(nèi)容更加完善，計(jì)算準(zhǔn)確性和應(yīng)用范圍大有改進(jìn)，適于在工程設(shè)計(jì)中使用和參考。toyo法由于其假設(shè)條件能較好反映波殼特性，計(jì)算有一定的準(zhǔn)確性，而

17、且算法簡便，規(guī)定較具體，近些年來國內(nèi)的工程設(shè)計(jì)上也有應(yīng)用此種方法。但與上面兩種方法相比，無論在計(jì)算內(nèi)容和算式對有關(guān)實(shí)際因素的修正方面均有不及之處，作為通用性計(jì)算方法不夠理想。維赫曼法在我國也有應(yīng)用，鋼制石油化工壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)定（1977年版）就采用了此法。維赫曼法和ad法一個(gè)很大的缺點(diǎn)是不作疲勞分析，這對許多補(bǔ)償量要求大、載荷變動(dòng)劇烈和波形比較特殊的場合，不很適用，具有很大的局限性。濱田一竹園法由于計(jì)算圖表繁復(fù)，故國內(nèi)很少采用此法。三、膨脹節(jié)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、波紋管連接型式設(shè)計(jì)波紋管的連接型式有焊管式和法蘭式。焊管式焊接工藝性較好，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。外圓焊接式波紋管直邊段受力較大，可根據(jù)計(jì)算采用加

18、強(qiáng)套箍，內(nèi)圓焊接式適用于直徑較大的波紋管，對于直徑較小的波紋管，由于空間小，操作不便而不宜采用。法蘭式焊接工藝性好，裝配比焊管式方便、容易。法蘭可作為拉桿或外套的支撐，結(jié)構(gòu)緊湊，但成本比焊管式高，不適用于大直徑的波紋管。2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)波紋膨脹節(jié)按結(jié)構(gòu)型式可分為軸向型、角向型（鉸鏈?zhǔn)剑?、橫向型、力平衡式等。因?yàn)椴y膨脹節(jié)的軸向剛度很小，所以管路內(nèi)壓產(chǎn)生的軸向力常常影響管路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和使用。軸向力不受任何約束傳導(dǎo)至管路系統(tǒng)中的波紋膨脹節(jié)，叫做自由型（不平衡型）波紋膨脹節(jié)；軸向力受到某些機(jī)構(gòu)或裝置的約束而不能傳導(dǎo)至波紋膨脹節(jié)上的，叫做平衡型波紋膨脹節(jié)。其中平衡型波紋膨脹節(jié)又分為阻尼式和吸收式兩種：采用

19、拉桿、鉸鏈等構(gòu)件阻止軸向力傳導(dǎo)的波紋膨脹節(jié)，為阻尼式；利用工作壓力自身來實(shí)現(xiàn)平衡的波紋膨脹節(jié)，為吸收式。軸向型（包括軸向類型的抗彎式、直埋式、外壓式、一次性補(bǔ)償式）和萬能式，均為自由型波紋膨脹節(jié)；鉸鏈?zhǔn)剑煞譃榻嵌刃?、萬向角度型、橫向型、萬向橫向型）和大拉桿式為阻尼式平衡型波紋膨脹節(jié)；直管力平衡式和彎管力平衡式為吸收式平衡型波紋膨脹節(jié)。膨脹節(jié)的制造工藝波紋膨脹節(jié)的制造工藝主要是由管坯制造，波紋管制造和膨脹節(jié)組裝焊接三部分組成。一、波紋管管坯制造工藝波紋管的管坯有無縫管坯和焊接管坯，無縫管坯一般采用旋壓拉伸和軋制等壓力加工方法制造，適用于直徑較小的管坯制造；而波紋膨脹節(jié)的直徑較大，因此大多采用焊

20、接管坯。波紋管管坯的焊接可采用鎢極直流氫弧焊、鎢極脈沖氫弧焊、微束等離子焊、熔化極氬弧焊等方法。根據(jù)管坯單層厚度不同來選擇適當(dāng)?shù)暮附臃椒?，一般單層厚度?.51mm可選用鎢極直流氫弧焊；1mm以上可選用熔化極氫弧焊；2mm以上也可用手工電弧焊；單層厚度在0.5mm以下，可采用鎢極脈沖氬弧焊和微束等離子焊。不論采用哪種焊接方法，都應(yīng)采用硬規(guī)范（即大電流、高焊速）焊接，使焊接時(shí)接頭的熱影響盡量的小，提高焊接接頭的力學(xué)性能。多層波紋管的管坯，單層厚度一般都小于2mm，而在通徑小于lm的波紋管中，大量采用）0.5mm厚的板材制造管坯。焊接時(shí)通常采用自動(dòng)焊，這樣有利于保證管坯焊接的質(zhì)量。對于薄壁焊接，焊

21、接缺陷主要是外部缺陷，如燒穿、未焊透、過燒、咬邊、焊縫凹陷等。所以焊縫通常只進(jìn)行外觀檢驗(yàn)，而不進(jìn)行x射線檢測。壁厚為0.5mm的管坯焊縫用x射線檢測必要性不大，因?yàn)檫@么薄的板材焊縫內(nèi)部不可能有大于0.5mm的缺陷（氣孔、夾雜），即使存在這么小的缺陷，由于x 射線檢測的靈敏度關(guān)系也難以確定。波紋管管坯材料大都采用sus300系列不銹鋼，焊接性較好，另外，薄壁材料焊接時(shí)焊接接頭的拘束度小，不易產(chǎn)生裂紋。對于壁厚為12mm的管坯焊縫，如果采用鎢極氫弧焊或熔化極氬弧焊，并且是自動(dòng)焊，采用單面焊雙面成形工藝，焊接層數(shù)為一層時(shí)，也可以不進(jìn)行x射線檢測。對于壁厚大于2mm的管坯焊縫根據(jù)使用要求，供需雙方可協(xié)

22、議決定是否對焊縫進(jìn)行x射線檢測。管坯的縱焊縫條數(shù)應(yīng)盡量少，相鄰縱焊縫的間距應(yīng)大于25omm。管坯制造工序如下：板材剪切卷筒焊前清理管坯焊接管坯校圓管坯套裝1、板材剪切：按工藝排版圖和工藝卡的要求，調(diào)整剪切機(jī)的定位擋板（或在板材上劃線），然后剪切板材。第一張剪切后，應(yīng)進(jìn)行尺寸檢查，合格后再進(jìn)行批量剪切，并每間隔一定數(shù)量（5 10張）抽檢一次。檢查項(xiàng)目有圓周展開長度和高度、切口直線度、相鄰兩邊的垂直度。 2、卷筒：將剪切好的板材按直徑大小用卷板機(jī)卷制成圓筒。對于直徑與壁厚比值較大，能夠自由彎曲成圓簡的管坯可以不進(jìn)行卷筒。 3、焊前清理：為了保證焊接質(zhì)量，必須進(jìn)行焊前清理，焊接接頭處不得有油污和灰塵

23、，可用無水乙醇或丙酮清洗待焊處表面，晾干后盡快進(jìn)行焊接，焊工在焊接裝配操作時(shí)不要用手直接接觸待焊處表面。 4、管坯焊接：按工藝卡上的焊接規(guī)范參數(shù)調(diào)整好管坯焊機(jī)，將管坯在焊接夾具上裝夾好，然后進(jìn)行焊接。焊接后逐件進(jìn)行檢查，不得有燒穿和未焊透等焊縫缺陷，焊縫凹陷（或余高）和對口錯(cuò)邊量應(yīng)小于板厚的10%。 5、管坯校圓：在卷板機(jī)上對管坯進(jìn)行校圓。 6、管坯套裝：多層波紋管在制造過程中，各層間的間隙應(yīng)小于或等于單層板厚。公稱通徑小于或等于1500mm時(shí)，層間間隙小于或等于0.5mm；公稱通徑大于1500mm時(shí)，層間間隙小于或等于lmm。管坯套裝前應(yīng)將管坯端口的毛刺清理干凈，以免劃傷管坯表面。應(yīng)認(rèn)真清洗

24、每一層管坯的內(nèi)外表面，不得有油污、水、灰塵。套裝時(shí)各層管坯的縱焊縫應(yīng)相互均勻錯(cuò)開。 二、波紋管制造工藝目前，波紋管成形主要方法有液壓成形、機(jī)械脹形和滾壓成形。液壓成形和滾壓成形是較傳統(tǒng)的波紋管成形方法，在小通徑的波紋管成形中大都采用液壓成形方法；對大通徑的波紋管一般則采用滾壓成形，但滾壓成形通常只能滾壓單層波紋管。機(jī)械脹形是近年發(fā)展起來的較先進(jìn)的成形方法，與液壓成形相比，生產(chǎn)效率提高10倍以上（對通徑較大的波紋管），勞動(dòng)強(qiáng)度也大為降低。在成形大通徑的多層波紋管時(shí)，端口不用密封，也能保證波紋管層間的清潔。且設(shè)備簡單，投資小，通徑100mm以上的波紋管均能采用機(jī)械脹形法。波紋管機(jī)械脹形時(shí)采用一種圓

25、形內(nèi)模，它由若干個(gè)模瓣組成。波紋管制造工序如下：波紋成形波紋管端邊縫焊波紋管端口剪切1、波紋成形（機(jī)械脹形法） 將已套裝好的管坯套在機(jī)械脹形膜具外面，確定第一個(gè)波的位置，然后開動(dòng)液壓機(jī)，模具的模瓣在液壓機(jī)（通過模具的錐體上下運(yùn)動(dòng)）的作用下向外運(yùn)動(dòng)，使管坯成形出波紋，當(dāng)波紋形狀符合圖樣或工藝卡的要求時(shí)，由于模具中的限位裝置的作用，模瓣向外運(yùn)動(dòng)受到限制不再運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，將液壓機(jī)開到回程方向，模具中的錐體和模瓣在復(fù)位彈簧的作用下，隨液壓機(jī)的回程運(yùn)動(dòng)逐漸復(fù)位。待完全復(fù)位后，將管坯移動(dòng)一定的距離，再重復(fù)上述的步驟，成形出第二個(gè)波紋。如此往復(fù)，直到成形出所要求的波紋數(shù)。 管坯的定位可采用在管坯上劃線或在外部

26、采用輔助定位裝置。劃線法是在管坯圓周上三等分處沿管坯的軸向按單波展開長劃線，確定波紋成形的位置，然后按線成形；外部輔助定位裝置是用三個(gè)托架支撐管坯（在管坯圓周上三等分處），利用管坯端口確定第一個(gè)波紋的位置，之后利用前一個(gè)波的波紋端面來確定要成形波紋的位置。2、波紋管端邊縫焊由于多層波紋管是由多層薄壁圓筒組成，為了保證波紋管與連接件（法蘭或接管）的焊接質(zhì)量，應(yīng)采用電阻縫焊，將端邊熔成單層，這樣使波紋管與連接件的焊接工藝性變好焊接質(zhì)量可靠，不易出現(xiàn)層間滲漏。按工藝卡規(guī)定的直邊段長度定位，根據(jù)壁厚和層數(shù)選定焊接規(guī)范進(jìn)行焊接。一般在電阻縫焊時(shí)普遍采用水冷卻，但在波紋管端邊縫焊中禁止采用水冷卻，因?yàn)槔鋮s

27、水如果進(jìn)入波紋管層間，兩端被焊后，波紋管層間是一個(gè)密封空間在波紋管使用過程中，如果使用溫度較高，殘留在波紋管層間的水就會急劇汽化，使波紋管層間由于水的汽化產(chǎn)生非常大的壓力，造成波紋管破壞。3、波紋管端口的剪切按圖樣或工藝卡要求的直邊段長度進(jìn)行端口剪切，剪切方法有以下幾種：（1）采用手動(dòng)或電動(dòng)剪進(jìn)行端口剪切，此方法投資小，切口質(zhì)量也較好，但生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，且不能剪切較厚的材料。（2）采用專用的滾剪機(jī)，此方法生產(chǎn)效率高，切口質(zhì)量好。但是，此設(shè)備不是通用設(shè)備，需生產(chǎn)廠家自行設(shè)計(jì)和制造。（3）采用空氣等離子切割的方法，此法簡單易行，設(shè)備已形成系列，價(jià)格適宜，生產(chǎn)效率高，但切口質(zhì)量不如前兩種方法

28、，并且切口表面有氧化物，切割后需用角向砂輪進(jìn)行修磨，在切割和修磨過程中產(chǎn)生的金屬粉塵，使得作業(yè)環(huán)境很差。4、波紋管在制造過程中的檢驗(yàn)（1）波紋管允許有輕微的模痕，不得有大干鋼板厚度負(fù)偏差的劃痕，凹坑或凸凹不平。（2）波紋管的波高、波距、波紋總長的尺士公差應(yīng)符合gb 1804 中js18級要求。（3）波紋管兩端同軸度公差值，當(dāng)公稱通徑小于等于500mm時(shí)，為5mm；當(dāng)公稱通徑大于500mm時(shí)，為公稱通徑的1%，且小于等于l0mm。（4）波紋管兩端口平面應(yīng)與主軸線垂直，垂直度偏差為公稱通徑的1%，且小于等于3mm。三、膨脹節(jié)的組裝焊接波紋膨脹節(jié)的組焊工序由于膨脹節(jié)的結(jié)構(gòu)型式不同，生產(chǎn)工序也不盡相同

29、，但主要工序有：波紋管與端管（或法蘭）的組焊復(fù)式膨脹節(jié)組焊（包括導(dǎo)向塊或擋板等附件）壓力試驗(yàn)其他附件的裝配或焊接（如內(nèi)導(dǎo)流套、外套、導(dǎo)向桿、預(yù)拉伸桿等）總裝檢驗(yàn)。波紋膨脹節(jié)在組焊過程中應(yīng)對以下各項(xiàng)進(jìn)行檢驗(yàn)：1、波紋管直邊段內(nèi)外徑的尺寸公差應(yīng)符合gb1804 中h12（或h12 ）級要求。2、波紋膨脹節(jié)與管道（或設(shè)備）的連接法蘭和端管的尺寸及技術(shù)要求應(yīng)符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)端管連接時(shí)，兩端管口應(yīng)開30度+/-2.5度的坡口。3、波紋膨脹節(jié)的端管為鋼板卷制電焊管時(shí)，端管的外接端口周長公差和圓度公差應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。4、波紋管與端管（或法蘭）等相連的環(huán)焊縫應(yīng)采用鎢極氨弧焊或熔化極氬弧焊，波紋管單層壁厚大于2m

30、m時(shí)可采用電弧焊。5、組裝波紋膨脹節(jié)時(shí)應(yīng)對波紋管采取保護(hù)措施，防止焊接電弧燒穿波紋管和焊渣飛濺到波紋管上。膨脹節(jié)各部位的焊縫不得有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷，咬邊深度不得大于0.5mm。6、波紋膨脹節(jié)承壓焊縫焊接之后，應(yīng)對承壓焊縫進(jìn)行壓力試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為設(shè)計(jì)壓力的1.5倍。根據(jù)膨脹節(jié)的容積大小，保壓1030min，檢查膨脹節(jié)各部位有無滲漏，受壓時(shí)最大波距與受壓前波距之比不超過1.15。7、膨脹節(jié)組焊后應(yīng)進(jìn)行外觀和幾何尺寸的檢驗(yàn)。膨脹節(jié)兩端面同軸度公差：當(dāng)公稱通徑小于等于500mm時(shí)，為5mm；當(dāng)公稱通徑大于500mm時(shí)，為公稱通徑的1%，且小于等于10mm 。膨脹節(jié)兩端面與主軸線垂直度公差為公稱通

31、徑的1%，且小于等于3mm。膨脹節(jié)在出廠前進(jìn)行預(yù)拉伸的，預(yù)拉伸后的出廠長度公差也應(yīng)符合規(guī)定，對膨脹節(jié)自由狀態(tài)長度和預(yù)拉伸后的出廠長度分別進(jìn)行檢驗(yàn)。膨脹節(jié)出廠前的檢驗(yàn)主要有上述的外觀檢查、幾何尺寸檢查和壓力檢驗(yàn)。對有特殊要求的膨脹節(jié)，可根據(jù)使用工況、工藝要求等，按供需雙方協(xié)議進(jìn)行其它方法的檢驗(yàn)，如氣密性試驗(yàn)、滲漏和著色，無損檢驗(yàn)等。膨脹節(jié)的應(yīng)用波紋膨脹節(jié)作為一種管道補(bǔ)償構(gòu)件，在電力、石化、供熱、鋼鐵、城建等領(lǐng)域被廣泛地應(yīng)用。其作用是在動(dòng)力或熱力管網(wǎng)中、設(shè)備與管路、設(shè)備與設(shè)備之間的連接中起補(bǔ)償作用。波紋膨脹節(jié)以它的軸向伸縮或角度變化來補(bǔ)償管路系統(tǒng)或設(shè)備因溫差（或機(jī)械運(yùn)動(dòng)）造成的位置移動(dòng)；消除設(shè)備開

32、車、停車或正常運(yùn)行條件下的振動(dòng)。一、波紋膨脹節(jié)在動(dòng)力或熱力管網(wǎng)中的應(yīng)用在工廠的動(dòng)力管網(wǎng)和城市的集中供熱管網(wǎng)中，由于管路工作時(shí)與停用時(shí)的溫差較大，管路存在較大的熱膨脹。采用波紋膨脹節(jié)來補(bǔ)償這些管路的熱膨脹比傳統(tǒng)的補(bǔ)償方法（如形張力、套筒式補(bǔ)償器等）有明顯的優(yōu)點(diǎn)，波紋膨脹節(jié)占地面積小、密封性能好，不易泄漏、補(bǔ)償能力大，所以，近年來在工廠的動(dòng)力管網(wǎng)和城市的集中供熱管網(wǎng)中大量地使用波紋膨脹節(jié)。根據(jù)管路的布置可使用不同類型的波紋膨脹節(jié)。二、波紋膨脹節(jié)在設(shè)備與管路、設(shè)備與設(shè)備之間連接中的應(yīng)用彎管力平衡式波紋膨脹節(jié)用于設(shè)備與設(shè)備之間的連接，其作用是補(bǔ)償兩設(shè)萬備之間管路的熱膨脹，減小安裝誤差對設(shè)備產(chǎn)生的力，方

33、便安裝。采用彎管力平衡式波紋膨脹節(jié)能使設(shè)備不受內(nèi)壓產(chǎn)生的盲板力作用，改善設(shè)備的受力狀況，設(shè)備容易固定。波紋膨脹節(jié)作為泵用軟聯(lián)管應(yīng)用在泵的進(jìn)、出口管路上。在泵的進(jìn)、出口管路上安裝的通用型（即萬能式）膨脹節(jié)來補(bǔ)償管路的熱膨脹，減小管路熱膨脹對泵的推力，或吸收泵運(yùn)行產(chǎn)生的振動(dòng)。波紋膨脹節(jié)可用于貯罐與管路的柔性連接。近年來，油田、油庫、化工廠的貯罐越建越大，由于地質(zhì)條件的限制，基礎(chǔ)自然下沉使貯罐和進(jìn)、出口管路產(chǎn)生位置變化，易造成連接管路和罐壁的損壞所以在貯罐的進(jìn)、出口管路中安裝波紋膨脹節(jié)或金屬軟管來補(bǔ)償位移。在貯罐的出口管路中安裝了小拉桿式（復(fù)式萬能式）波紋膨脹節(jié)，它不僅能吸收管路熱膨脹產(chǎn)生的軸向位移

34、，而且能補(bǔ)償由貯罐基礎(chǔ)下沉引起的橫向位移，防止管路和罐壁的損壞，并且還具有一定的防震和抗震作用。波紋膨脹節(jié)在鋼鐵工業(yè)的應(yīng)用也很廣泛。在大型的高爐、熱風(fēng)爐上，主要應(yīng)用大口徑的波紋膨脹節(jié)和矩形波紋膨脹節(jié)。例如在高爐爐頂設(shè)備中的給排壓管路系統(tǒng)、高爐爐體的冷卻管路系統(tǒng)、送風(fēng)管路、大型轉(zhuǎn)爐爐頂供氧管路和冷卻水管路等，都使用不同類型的波紋膨脹節(jié)。在高爐爐體的送風(fēng)支管中安裝了一個(gè)通用型波紋膨脹節(jié)，它不僅能補(bǔ)償管路的位移，還可以減小安裝應(yīng)力。三、波紋膨脹節(jié)在列管式換熱器中的應(yīng)用在列管式換熱器中，由于換熱管和筒體的溫度差異，因而使換熱管和筒體的熱膨脹量存在差異，使管板的受力增大。在筒體上加上一個(gè)波紋膨脹節(jié)來吸收

35、換熱管和筒體的變形差，將會改善管板受力狀況，減小管板的厚度。膨脹節(jié)的選型與使用指南一、波紋膨脹節(jié)的選型1、波紋膨脹節(jié)型號表示方法目前，我國在膨脹節(jié)型號的表示方法上尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，各生產(chǎn)企業(yè)習(xí)慣于按各自的模式來表示。但型號所表示的內(nèi)容卻大致相同，有結(jié)構(gòu)型式、公稱通徑、工作壓力、補(bǔ)償量或波數(shù)，連接方式等。2、波紋膨脹節(jié)公稱壓力產(chǎn)品樣本中所列的公稱壓力一般為設(shè)計(jì)溫度300時(shí)的壓力，分為0.25mpa、0.6mpa、1.0mpa、1.6mpa、2.5mpa及4.0mpa等幾個(gè)壓力等級。當(dāng)使用溫度低于或高于300時(shí)，膨脹節(jié)的壓力等級需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?、波紋膨脹節(jié)公稱通徑波紋膨脹節(jié)公稱通徑與管道的公稱通

36、徑相同。4、波紋膨脹節(jié)補(bǔ)償量與循環(huán)次數(shù)波紋膨脹節(jié)的循環(huán)次數(shù)與補(bǔ)償量有直接的聯(lián)系，一般在產(chǎn)品樣本所列的補(bǔ)償量是保證循環(huán)次數(shù)為1000 次的值。若實(shí)際循環(huán)次數(shù)高于或低于1000次，可根據(jù)補(bǔ)償量修正系數(shù)對補(bǔ)償量進(jìn)行修正。5、波紋膨脹節(jié)材料波紋膨脹節(jié)的波紋管一般采用奧氏體不銹鋼（1cr18ni9ti，sus304，sus316， sus321等），也可以根據(jù)使用工況采用碳鋼和復(fù)合層（即內(nèi)外層為不銹鋼材料，中間夾層采用伸長率較大的碳鋼）。法蘭和端管及其它附件采用碳銅，其中焊接零件采用低碳鋼。也可以根據(jù)用戶的要求及使用工況采用不銹鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼。二、波紋膨脹節(jié)的選用程序波紋膨脹節(jié)的選用按以下程序：1、對

37、管線進(jìn)行合理設(shè)計(jì)與分段，確定各段采用波紋膨脹節(jié)的形式與數(shù)量2、確定工作壓力等級3、計(jì)算管線各分段需要的補(bǔ)償量，確定各波紋膨脹節(jié)的額定補(bǔ)償量4、 根據(jù)通徑、壓力等級及補(bǔ)償量選擇波紋膨脹節(jié)的型號下面對這一過程進(jìn)行說明：1、管線的分段與波紋膨脹節(jié)型式、數(shù)量的確定不論多么復(fù)雜的管線，均可以通過架設(shè)管架的方法將管線簡化為一定數(shù)量的、形狀比較簡單的典型管段，如直線管段、l 形管段、z 形管段等。這些管段的位移均可用不同類型的波紋膨脹節(jié)來補(bǔ)償。一般直線管段采用軸向膨脹節(jié)；l 形管段、z形管段采用橫向型或由角向型組成的復(fù)式鉸鏈型（或三鉸鏈系統(tǒng)）膨脹節(jié)；而空間z形管段則采用大拉桿式或由萬向角向型組成的萬向橫向型

38、（或萬向三鉸鏈系統(tǒng)）膨脹節(jié)。在城市管網(wǎng)中，大部分管段為直線段。因此，城市管網(wǎng)大都采用軸向型膨脹節(jié)。軸向型波紋膨脹節(jié)一般不能用來做橫向位移補(bǔ)償，但允許用于有少量彎曲的管線中做直線位移補(bǔ)償，此時(shí)十應(yīng)盡量避免將膨脹節(jié)設(shè)于折彎處，最好在折彎處設(shè)固定支架。在管網(wǎng)中，若將l形管段和z形管段再細(xì)化分解，也可以變成幾個(gè)直線管段，那么只選用軸向型膨脹節(jié)就可以了。整個(gè)管線全部劃分為直線管段，這樣的設(shè)計(jì)雖然也能解決管線的補(bǔ)償問題，也不是錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)，但并不是最佳的、合理的設(shè)計(jì)。將l形管段和z形管段分解為直線管段需要通過增設(shè)固定支架來實(shí)現(xiàn)分段，每管段又要軸向型膨脹節(jié)來補(bǔ)償，這樣支架和膨脹節(jié)的數(shù)量都要增多，使得工程造價(jià)增

39、加。因此在l形管段和z形管段中廣泛地采用橫向型膨脹節(jié)。另外由于橫向型膨脹節(jié)補(bǔ)償量大，故在有彎頭的管線（l形管段和z形管段）中，人們常常用一個(gè)橫向型波紋膨脹節(jié)取代多個(gè)軸向型波紋膨脹節(jié)。2、確定工作壓力等級一般可以根據(jù)管道的設(shè)計(jì)壓力直接確定膨脹節(jié)公稱壓力。產(chǎn)品的公稱壓力等級有 0.1；0.25；0.6；1.0；1.6；2.5；4.0（mpa）。必要時(shí)，可以精確確定公稱壓力等級，一般產(chǎn)品樣本中的壓力系列是在設(shè)計(jì)溫度為300 時(shí)的數(shù)值。如果管道使用溫度不等于300 ，可根據(jù)溫度修正系數(shù)對公稱壓力等級進(jìn)行修正。3、計(jì)算各管段的位移量，確定膨脹節(jié)額定補(bǔ)償量計(jì)算各管段的位移量是根據(jù)管線在最高與最低溫度下由熱脹冷縮產(chǎn)生的伸縮量來確定。波紋膨脹節(jié)的額定補(bǔ)償量根據(jù)管段的位移量來確定。在確定時(shí)，有時(shí)還要考慮到與管線相連的容器及固定支架的位移。波紋膨脹節(jié)的額定補(bǔ)償量應(yīng)當(dāng)是真