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膨胀节的基本结构

发布时间:2015-02-17

膨胀节的基本结构
各种膨胀节均以波纹管为基本元件,装配各种附件后组成。
(1)内(衬)筒(又称导向筒) 它用于减小流体对波纹管内表面冲刷和流体的压力损失,主要用于输送高流速流体的管道。安装带有内衬筒的膨胀节时,须根据介质流向焊于设备壳体或管道上的焊缝,位于流体上游,切勿装反。
(2)均衡环用来增皮谷和侧壁耐内压能力并使各波压缩位移均匀的“T”形截面圆环。另有一种加强环,在U形波纹管中用来增强波谷处耐压能力的圆形或圆环截面部件。
(3)导向螺栓连接在膨胀节上,主要用于限制波纹管在正常工作状态下的位移范围。一旦主因定支架失效,限位螺栓须承受全部内压推力,同时还能防止波纹管过度伸长。
(4)固定螺栓用于防止波纹管在运输过程中因颠簸而损坏。在现场当膨胀节安装完毕后即需拆去。
由于使用场合不同,需要有不同功能的膨胀节。
膨胀节的材料
膨胀节用波纹管的材料主要有金属和非金属两大类。材料的先用主要取决于波纹管的工作条件,环境和经济性等。
(1)材料的选用原则
1.工作温度金属波纹管的工作温度范围为-196-750℃。在高温下,多数波纹管材料的弹性率和疲劳寿命会明显降低。
2.循环应力长寿命波纹管需设计在弹性范围内工作,但是大多数波纹管的工况均在弹塑性范围,因此应选取屈服强度高,疲劳寿命长的材料。
3.耐腐蚀性能与所接触的流体相容。薄壁波纹管对于应力腐蚀是十分敏感的。
4.制造工艺性膨胀节用波纹管多是用板材或带材卷成圆筒,沿纵缝焊成管坯,同时焊接又是波纹管与膨胀节两端接头连接常用的方法,因此材料的可焊性是选材必需考虑的。
(2)金属材料的选用
金属波纹管多用薄壁奥氏体不锈钢制造,管道膨胀节壁厚一般为0.2-4mm。这是因为波纹管在压力和轴向位移作用下,应力水平相当高,波峰和部分波谷的局部基本上在塑性范围内工作,如果处于腐蚀环境,则高应力部位是危险的。因此壁厚若太厚,波纹管的应力反而升高,更加促进腐蚀过程,加上膨胀节不断伸缩屈曲,材料表面的氧化保护层很易剥落,腐蚀进一步加速。所以,波纹管宜选用较薄的耐腐蚀材料。在循环应力低,要求不高的场合,也可以用碳钢、低合金或其他材料。