膨脹節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)

膨脹節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)

目錄

1.什么是膨脹節(jié)................................................................1

2.膨脹節(jié)的材質(zhì)及分類.........................................................2

2.1.金屬膨脹節(jié)...............................................................2

2.1.1.概述................................................................2

2.1.2.彎管式膨脹節(jié)........................................................3

2.1.3.波紋管膨脹節(jié)........................................................3

2.1.4.套筒式膨脹節(jié)........................................................3

2.2.非金屬膨脹節(jié)...........................................................4

2.2.1.橡膠風(fēng)道膨脹節(jié).....................................................4

2.2.2.纖維織物膨脹節(jié).....................................................4

3.膨脹節(jié)的特性.................................................................4

3.1.補(bǔ)償功能.................................................................4

3.2.補(bǔ)償抗力.................................................................4

3.3.耐高溫、耐腐蝕..........................................................5

3.4.保溫節(jié)能性能............................................................5

3.5.維護(hù)更換性能............................................................5

3.6.使用壽命................................................................5

3.7.使用壓力................................................................5

3.7.1.橡膠膨脹節(jié)的工作壓力..............................................5

3.7.2.橡膠膨脹節(jié)的爆破壓力..............................................6

3.8.使用介質(zhì)...............................................................6

3.9.橡膠膨脹節(jié).............................................................6

4.膨脹節(jié)的選材原則...........................................................6

5.膨脹節(jié)的結(jié)構(gòu)形式分類.......................................................7

5.1.彎管式膨脹節(jié)............................................................7

5.2.波紋管膨脹節(jié)............................................................7

5.3.套管伸縮節(jié)...............................................................7

1.什么是膨脹節(jié)

膨脹節(jié)作為一種彈性補(bǔ)償元件，具有工作可靠、性能良好、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)

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點(diǎn)，已廣泛用于化工、建筑、給水、排水、石油、輕重工業(yè)、冷凍、衛(wèi)生、水

暖、消防、電力等基礎(chǔ)工程領(lǐng)域，對人們的生活起著重要作用。

膨脹節(jié)是指能有效地起到補(bǔ)償軸向變形作用的撓性元件。例如焊接在固定

管板式散熱器殼體上的膨脹節(jié)軸向柔度大、容易變形，可補(bǔ)償管子和殼體因壁

溫不同產(chǎn)生的熱膨脹差，降低它們的軸向載荷，從而減小管子、管板和殼體的

溫差應(yīng)力，避免引起強(qiáng)度破壞、失穩(wěn)破壞和管子拉脫破壞。膨脹節(jié)的種類較

多，常用的有波形、環(huán)板焊接和夾殼式等結(jié)構(gòu)，其中波形膨脹節(jié)應(yīng)用最廣泛，

環(huán)板焊接膨脹節(jié)僅適用于常壓或低壓場合。

膨脹節(jié)習(xí)慣上也叫補(bǔ)償器，是為了補(bǔ)償因溫度差與機(jī)械振動(dòng)引起的附加應(yīng)

力，而設(shè)置在容器殼體或管道上的一種撓性結(jié)構(gòu)。

2.膨脹節(jié)的材質(zhì)及分類

膨脹節(jié)分為：金屬膨脹節(jié)和非金屬膨脹節(jié)。

2.1.金屬膨脹節(jié)

2.1.1.概述

金屬膨脹節(jié)適用于鋼鐵，電力，石油，化工，冶金等行業(yè)中。普遍用在排

氣，換氣，通風(fēng)，煙塵，廢氣處理等系統(tǒng)的管道補(bǔ)償作用上，能去掉因熱膨

脹，振動(dòng)，應(yīng)力所產(chǎn)生的位移，起到消聲減振作用。金屬膨脹節(jié)具有管道設(shè)計(jì)

簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，補(bǔ)償量大，安裝使用方便，價(jià)格不算高等特點(diǎn)。金屬膨脹節(jié)

的波形可分為“U”形和“Q”形，“Q”形波紋管能夠承受高壓，但只能承

受小的軸向位移；“U”形波紋管則相反，在壁厚相同的情況下，它能承受大

的位移，但只能承受小的壓力。為采用U形波紋管伸縮位移大的特性，彌補(bǔ)U

形波紋管只能小的壓力，人們常采取“補(bǔ)強(qiáng)”的方法-即在“U”形波紋管的外

部增加增強(qiáng)部件（一般稱作鎧裝環(huán)、增加環(huán)）。采用多層結(jié)構(gòu)或增加波紋管的

厚度也可以提升波紋管承受內(nèi)壓的能力，但是增加厚度會(huì)顯著降低波紋管的疲

勞壽命和增加波紋管的剛度。

金屬膨脹節(jié)主要是應(yīng)用在管道的裝置中，金屬膨脹節(jié)銜接是管道施工的重

要銜接方式，主要銜接收和管之間的銜接，起到重要的效果和價(jià)值。高壓發(fā)來

看看銜接便是把兩個(gè)管道、管材或許是器材，先各自固定在一個(gè)金屬膨脹節(jié)盤

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上，在兩個(gè)金屬膨脹節(jié)盤之間，加上金屬膨脹節(jié)墊，用螺栓緊固在一起，完成

了銜接。再來講一下金屬膨脹節(jié)的試壓說明：

一、系統(tǒng)水壓試驗(yàn)時(shí)，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行系統(tǒng)試壓。應(yīng)對裝有金屬膨脹節(jié)管

路端部的次固定管架進(jìn)行加固，使管路不發(fā)生移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)。不要用運(yùn)輸拉桿承

受試壓推力。如果管道分段試壓，分段盲端原是次固定支架，臨時(shí)加固，以免

推動(dòng)和傾覆。實(shí)驗(yàn)壓力不超過膨脹工作壓力的1.5倍。對用于氣體介質(zhì)的補(bǔ)償

器及其連接管路，充水時(shí)荷重增加要檢查是否需要增設(shè)臨時(shí)支架。水壓試驗(yàn)用

水及清洗液的氯離子含量不超過25ppMo

二、水壓試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)盡快排盡波殼中的積水，并將波殼內(nèi)表面吹干。

三、與補(bǔ)償器波紋管接觸的保溫材料應(yīng)不含氯離子。

2.1.2.彎管式膨脹節(jié)

將管子彎成u形或其他形體，也稱漲力彎。是利用形體的彈性變形能力進(jìn)

行補(bǔ)償?shù)囊环N膨脹節(jié)。它的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度好、壽命長、可在現(xiàn)場制作，缺點(diǎn)是占

用空間大、消耗鋼材多和摩擦阻力大。這種膨脹節(jié)廣泛用于各種蒸汽管道和長

管道上。

2.1.3.波紋管膨脹節(jié)

波紋管膨脹節(jié)是用金屬波紋管制成的一種膨脹節(jié)。它能沿管道軸線方向伸

縮，也允許少量彎曲。常見的軸向式波紋管膨脹節(jié)，用在管道上進(jìn)行軸向長度

補(bǔ)償。為了防止超過允許的補(bǔ)償量，在波紋管兩端設(shè)置有保護(hù)拉桿或保護(hù)環(huán)，

在與它連接的兩端管道上設(shè)置導(dǎo)向支架。另外還有轉(zhuǎn)角式和橫向式膨脹節(jié)，可

用來補(bǔ)償管道的轉(zhuǎn)角變形和橫向變形。這類膨脹節(jié)的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省空間，節(jié)約材

料，便于標(biāo)準(zhǔn)化和批量生產(chǎn)，缺點(diǎn)是壽命較短。波紋管膨脹節(jié)一般用于溫度和

壓力不很高、長度較短的管道上。隨著波紋管生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，這類膨脹

節(jié)的應(yīng)用范圍正在擴(kuò)大。目前，波紋管膨脹節(jié)可用在最高壓力6.0兆帕的管系

中。

2.1.4.套筒式膨脹節(jié)

套管伸縮節(jié)由能夠作軸向相對運(yùn)動(dòng)的內(nèi)外套管組成。內(nèi)外套管之間采用填

科函密封。使用時(shí)保持兩端管子在一條軸線上移動(dòng)。產(chǎn)品主要有套筒（芯管），

外殼，密封材料等組成用于補(bǔ)償管道的軸向伸縮及任意角度的軸向轉(zhuǎn)動(dòng).具有

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體積小補(bǔ)償量大的特點(diǎn)適用于熱水、蒸氣、油脂類介質(zhì)，通過滑動(dòng)套筒對外套

筒的滑移運(yùn)動(dòng)，達(dá)到熱膨脹的補(bǔ)償。

套筒式補(bǔ)償器的內(nèi)套筒與管道連接，采用高性能自壓式動(dòng)密封的原理與結(jié)

構(gòu)，它可以隨著管道的伸縮在外殼內(nèi)進(jìn)行自由滑動(dòng)，能適應(yīng)任何管道的密封要

求.外殼與內(nèi)套筒之間采用新型合成材料密封，能耐高溫，防腐蝕抗老化，適用

溫度-40C至150℃,特殊情況下可達(dá)350℃。既能保證軸向滑動(dòng)，又能保證管

內(nèi)介質(zhì)不泄漏。

2.2.非金屬膨脹節(jié)

2.2.1.橡膠風(fēng)道膨脹節(jié)

風(fēng)道補(bǔ)償器分為FDZ、FVB、FUB、XB四種型號(hào)，由橡膠和橡膠一纖維織

物復(fù)合材料、鋼制法蘭、套筒、保溫隔熱材料組成，主要用于各種風(fēng)機(jī)、風(fēng)管

之間的柔性連接，其功能是減震、降噪、密封、耐介質(zhì)、便于位移和安裝，是

環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中一種極為理想的減震、降噪、消煙除塵的最佳配套件。

2.2.2.纖維織物膨脹節(jié)

織物補(bǔ)償器主要為纖維織物、橡膠、等耐高溫材料。能補(bǔ)償風(fēng)機(jī)、風(fēng)管運(yùn)

行的震動(dòng)及管道變形。纖維織物膨脹節(jié)可補(bǔ)償軸向、橫向、角向等產(chǎn)品，具有

無推力、簡化支座設(shè)計(jì)、耐腐蝕、耐高溫、消聲減振等特點(diǎn)，特別適用于電廠

熱風(fēng)管道及煙塵管道。非金屬補(bǔ)償器中的纖維織物、保溫棉體本身具有吸聲、

隔振的功能，能有效的減少鍋爐、風(fēng)機(jī)等系統(tǒng)的噪聲和振動(dòng)。結(jié)構(gòu)簡單、體

輕，維修方便。

3.膨脹節(jié)的特性

3.1.補(bǔ)償功能

在相同的外形尺寸條件下，非金屬膨脹節(jié)的補(bǔ)償功能比金屬膨脹節(jié)的大得

多。特別是對橫向位移的補(bǔ)償功能，非金屬膨脹節(jié)的補(bǔ)償功能幾乎要比金屬膨

脹節(jié)大一個(gè)數(shù)量級。

3.2.補(bǔ)償抗力

膨脹節(jié)就像一個(gè)彈性體，在受到縮或拉伸之后會(huì)產(chǎn)生抗力，金屬膨脹節(jié)的

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抗力比非金屬的大得多。這個(gè)抗力太大，對系統(tǒng)是不利的，會(huì)把周邊的被設(shè)備

頂壞。

3.3.耐高溫、耐腐蝕

非金屬膨脹節(jié)的材料不僅具有很好的耐高溫性能，而且，它還具有耐酸堿

性能。普通碳素結(jié)構(gòu)鋼在600℃的環(huán)境下其屈服極限等于零，溫度再高就會(huì)氧

化起皮。碳鋼膨脹節(jié)在工作過程中容易開裂，不銹鋼膨脹節(jié)在低溫環(huán)境下，會(huì)

發(fā)生低漏點(diǎn)腐蝕，而且其造價(jià)也相當(dāng)可觀。

3.4.保溫節(jié)能性能

非金屬膨脹節(jié)的結(jié)構(gòu)本身就具有保溫性能。而金屬膨脹節(jié)卻不具備這個(gè)條

件，為了保溫，在金屬膨脹節(jié)的外層，還覆蓋一層保溫層。

3.5.維護(hù)更換性能

非金屬膨脹節(jié)在正常的使用壽命周期內(nèi)，無需維護(hù)；非金屬膨脹節(jié)更換比

金屬膨脹節(jié)要方便得多。

3.6.使用壽命

膨脹節(jié)的使用壽命與環(huán)境條件密切相關(guān)。非金屬膨脹節(jié)耐磨耐腐蝕性能比

較好，相對來說，同等條件下非金屬膨脹節(jié)的壽命會(huì)比金屬膨脹節(jié)的壽命要

長。

3.7.使用壓力

得益于柔性設(shè)計(jì)及其使用的特殊材質(zhì)，非金屬膨脹節(jié)可以承受更大的工作

壓力。

3.7.1.橡膠膨脹節(jié)的工作壓力

橡膠膨脹節(jié)的工作壓力指的是橡膠膨脹節(jié)在工作時(shí).高承受的壓力，它包括

空氣、壓縮空氣、水、海水、熱水、油、酸、堿等流體在管道中經(jīng)過，而產(chǎn)生

的壓力。

橡膠膨脹節(jié)的工作壓力，英文WorkingPressure,單位MPa。

橡膠膨脹節(jié)通常的工作壓力有l(wèi).OMPa、1.6MPa,這兩種壓力用的多，當(dāng)

然，橡膠膨脹節(jié)的工作壓力包括但不限于這兩種，因?yàn)樗€有0.25MPa、

0.6MPa、l.OMPa、1.6MPa、2.5MPa、4.0MPa、6.4MPa。后兩種為高壓力，*

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般廠家無法生產(chǎn)高壓橡膠膨脹節(jié)，我公司做為專業(yè)的橡膠膨脹節(jié)生產(chǎn)廠家，技

術(shù)力量雄厚，經(jīng)驗(yàn)豐富，有三十年橡膠膨脹節(jié)制造歷史，能生產(chǎn)各種高壓的橡

膠膨脹節(jié)及其他管件。

3.7.2.橡膠膨脹節(jié)的爆破壓力

橡膠膨脹節(jié)爆破壓力，是指橡膠膨脹節(jié)在該壓力下可能會(huì)產(chǎn)生爆破、撕

裂、損壞現(xiàn)象，所以，要求管道壓力且*超過爆破壓力。那怎樣選擇橡膠膨脹

節(jié)的工作壓力呢？這要根據(jù)泵及管道的壓力來選擇，*定要對應(yīng)管道及設(shè)備的

工作壓力，不能用小壓力的橡膠膨脹節(jié)安裝在大壓力的管道中，這樣，會(huì)造成

橡膠膨脹節(jié)及管道設(shè)備的損壞。

1、可曲撓避震喉應(yīng)符合本技術(shù)條件規(guī)定，并按照經(jīng)規(guī)定程序批準(zhǔn)的圖紙

和技術(shù)文件制造。

2、橡膠件兩端內(nèi)部鋼絲圈應(yīng)圓整，無明顯變形。

3、可曲撓避震喉所用膠料的物理機(jī)械性能應(yīng)符合CJ/T3013.1、HG/T

2289的規(guī)定，見附錄B。橡膠件外觀要求及分等規(guī)定應(yīng)符合CJ/T3013.1的規(guī)

定。

平形活接頭應(yīng)符合GB/T3289.37的要求，金屬法蘭應(yīng)符合GB/T9119的

要求?？汕鷵媳苷鸷淼墓ぷ鲏毫驼婵斩葢?yīng)符合CJ/T3013.1的規(guī)定（見表

1）;試驗(yàn)壓力和爆破壓力分別應(yīng)不小于工作壓力的1.5倍和3倍。

3.8.使用介質(zhì)

金屬膨脹節(jié)適用于液體、氣體、粉體。非金屬膨脹節(jié)既可以是氣體，又可

以是液體。

3.9.橡膠膨脹節(jié)

非金屬膨脹節(jié)的重要類別，具有較大位移補(bǔ)償能力，可進(jìn)行軸向、橫向和

角向位移的補(bǔ)償，有降低噪音、減少震動(dòng)和一定的防腐能力。

4.膨脹節(jié)的選材原則

1）碳鋼和低合金制波形膨脹節(jié)只適用于tW375℃；奧氏體不銹鋼制波形膨

脹節(jié)適用于tW500℃。

2）用碳鋼或低合金鋼制波形膨脹節(jié)，其腐蝕裕度不得超過1mm,否