火电厂金属波纹管补偿器的分类及性能、安装指导

火力电厂波纹补偿器 一．概述 补偿器又称膨胀节，在管系中采用波纹补偿器可以在承受系统压力的同时吸收因温差引起的热膨胀。补偿器由波纹元件及接管（筒节）、导流筒、外护管、端板等相关结构件构成。在冶金、石油、化工、电力、供热和制冷系统以及低温设备中获得了成功的应用，可吸收对轴向、横向和角向位移。其典型的工作条件为：压力从真空至6.4MPa，温度从-200℃至1350℃. 与一般的管道元件不同，波纹管是用相当薄的材料制作而成，以便使它具有足够的柔性，可以吸收在使用中预期出现的机械位移和热位移，也能起到吸振降噪的作用。在 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 、制造、运输、安装和测试等各个环节都必须注意这种产品的独特之处。 二．波纹管设计与主要性能 参数 转速和进给参数表a氧化沟运行参数高温蒸汽处理医疗废物pid参数自整定算法口腔医院集中消毒供应 波纹管是波纹管补偿器的核心部件，是其关键功能元件。波纹管补偿器的性能主要取决于波纹管元件。 2.1 波纹管波形结构的分类 波纹管的波形结构分为U形、Ω形、S形、C形等，不同的波形有不同的性能特点。 2.1.1 U形波纹管的特点 U形波纹管是目前应用最多的一种波形。其特点是：在同等壁厚条件下承压能力较高，补偿能力较大，应力分布均匀，疲劳寿命较高，综合性能好。U形波纹管的性能主要取决于壁厚、波高、波距、层数等。 2.1.2 Ω形波纹管的特点 Ω形波纹管特点是截面能耐高压，但补偿能力低，刚度值低。适用于压力高、位移量小、挠曲小的场合使用，制造工艺复杂。 2.1.3 C形波纹管的特点 C形波纹管特点是承压能力较高，补偿能力低，刚度值高，制造工艺简单。一般情况下不采用。 2.1.4 S形波纹管的特点 S形波纹管特点是承压能力较高，但补偿能力略低，工艺性较差，制造比较复杂，但不易产生应力集中，波纹管受力状态较好，刚度值低于U形。在既要耐压高，又要求较大位移时，可采用S形波纹管。 目前，波纹管补偿器绝大多数采用U形波纹管。U形波纹管工艺性好，便于加工，耐压能力和补偿能力较好，无增强U 型波纹管一般适用于压力2.5MPa以下场合。 2.2 U形波纹管按层数分类 可分为单层波纹管和多层波纹管。 单层波纹管由一层管壁组成，容易制造，但补偿能力一般。多层波纹管由多层管壁组成，如同多个薄片弹簧，因而刚度小。与单层波纹管相比，在总的管壁厚度和波形相同条件下，多层波纹管容易变形，补偿能力大。变形所产生的应力较小，疲劳寿命高。因此，它可满足大补偿量与高压力冲击的要求（单层波纹管要求管壁薄，波纹深；多层波纹管要求管璧厚，波纹浅）在一定的工作条件下，即一定的压力、补偿量与疲劳寿命下，多层波纹管比单层波纹管外径较小，长度较短。使得多层波纹膨胀节结构紧凑，可节省材料，制造时成形容易。由于波高小，设置外套筒保护容易，安装支撑和间隔方便。当波纹膨胀节用于腐蚀环境时，多层波纹管只需在内、外层用耐腐蚀材料制造，因而可节省贵重金属。有时为了防腐，内、外层可用较大板厚的材料制造。此外，如果管壁内层由于某一原因，如腐蚀、缺陷、疲劳、安装等而出现裂纹，虽然内层已经泄漏，但其它层仍能起密封作用，这样多层波纹膨胀节不易出现突发性破坏，可延长检修周期。 2.3 U形波纹管主要几何参数与主要性能的关系 2.3.1 承压能力 壁厚越厚，承压能力越高。波高越高，承压能力越低。波距对承压能力影响不大。 2.3.2 单波补偿能力 在工作压力、疲劳寿命确定的条件下，一个波能吸收的位移能力，在确定的疲劳寿命、满足工作压力、工作温度的条件下，波纹壁厚越厚，补偿能力越差，波高越高补偿能力越大，波距大小是一个双重变化。波距越大，有可能补偿能力增大，但增大到一定量时，补偿能力反而下降。在同等壁厚、波高、波距，满足同等工作压力的条件下，多层波纹管的补偿能力比单层大。 2.3.3 刚度 是指波纹管产生单位位移所需要的力。对于相同口径相同压力的波纹管，刚度大小是衡量波纹管性能好坏的参数之一。 壁厚越厚，刚度值越大。波高越高，刚度值越低。波距越小刚度值越低。波数越多，刚度值越低。在同等总壁厚的情况下，层数越多，刚度值越低。如，壁厚2mm单层波纹管的刚度值比2层1mm多层波纹管的刚度值要高出4倍。 2.3.4 疲劳寿命 是指在正常工作条件下，波纹管能正常工作的最小循环次数。 波数越多，疲劳寿命越高。位移量越小，疲劳寿命越高。工作压力越低，疲劳寿命越高。一般说，多层波纹管疲劳寿命比单层高。波高、波距对疲劳寿命的影响比较复杂，是一个综合影响。 2.3.5 稳定性 — 平面失稳 多指一个或多个波纹平面发生偏转或翘曲，即这些波纹所在的平面不再与管轴线保持垂直。 一般，波数越多、波高越高、层数越多、使用压力越高的波纹管越容易发生平面失稳现象，是受综合因素影响的。主要的力学因素是由于内压引起的沿径线作用的弯曲应力过大，在波峰与波谷处形成塑性铰。这种情况一般产生于通径较大的波纹管。 l 柱状失稳 是一种类似于细长压杆失稳的现象。 这种情况多发生于波纹管长度与直径之比相对较大的波纹管。出现失稳时，波纹管中部突然出现侧向大变形，而两端仍保持固定。一般，波数越多、刚度值越低、通径越小的波纹管容易发生柱状失稳。 2.4 波纹管常用材料与波纹管性能之间的关系 波纹管材料选用主要取决于波纹管的工作条件与环境。其材料对波纹管寿命影响很大。 制造波纹管的常用材料有：低碳钢、不锈钢、铜或铜合金（一般用于化工行业）、铝或铝合金、钛或钛合金等还有其它高分子材料如聚四氟乙烯。 2.4.1 低碳钢材料波纹管 用于腐蚀性不强，压力不高的烟风管道上，一般很少采用。 2.4.2 不锈钢材料波纹管 多用奥氏体不锈钢薄板制造，管道用波纹管的厚度一般在0.4～3mm。这是因为波纹管在压力和位移作用下，压力水平相当高，波峰和波谷部分基本上处在塑性范围内工作，如果处于腐蚀环境，则高应力部位是很危险的。若壁厚太厚，在同样位移作用下波纹管的应力反而会升高，波纹管材料更加容易产生腐蚀作用。所以，波纹管宜采用较薄的耐蚀材料。 常用的奥氏体不锈钢有304、304L、316、316L、321等，这些材料在一般的工况条件下，都具有优良的耐蚀性，适用于很多行业。波纹管常用材料的化学成分见表1，机械性能见表2。表3为各种介质条件下波纹管的推荐材料。 表1 波纹管常用材料的化学成分 表2 波纹管常用材料的机械性能 表3 各种介质条件下波纹管的推荐材料 管道补偿器通常选用SUS316L、SUS304不锈钢，当温度大于600℃，则多用镍基合金、钴基合金，但其物价很高。300系列不锈钢也可用于高温环境，如SUS316、SUS316L可用于450～600℃，SUS321可用于450～650℃，对高温腐蚀环境可选用Incoloy800H、825或Inconel600、625。 三、波纹管补偿器常用的制造 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 及特点 波纹管补偿器的制造工艺主要是由管坯制造，波纹管制造和补偿器组装焊接三部分组成。 3.1波纹管管坯制造工艺 波纹管的管坯有无缝管坯和焊接管坯，无缝管坯一般采用旋压拉伸和轧制等压力加工方法制造，适用于直径较小的管坯制造；而波纹膨胀节的直径较大，因此大多采用焊接管坯。波纹管管坯的焊接可采用钨极直流氢弧焊、钨极脉冲氢弧焊、微束等离子焊、熔化极氩弧焊等方法。根据管坯单层厚度不同来选择适当的焊接方法，一般单层厚度在0.5~1mm可选用钨极直流氢弧焊；1mm以上可选用熔化极氢弧焊；2mm以上也可用手工电弧焊；单层厚度在0.5mm以下，可采用钨极脉冲氩弧焊和微束等离子焊。不论采用哪种焊接方法，都应采用硬规范（即大电流、高焊速）焊接，使焊接时接头的热影响尽量的小，提高焊接接头的力学性能。 多层波纹管的管坯，单层厚度一般都小于2mm，而在通径小于lm的波纹管中，大量采用）0.5mm厚的板材制造管坯。焊接时通常采用自动焊，这样有利于保证管坯焊接的质量。 对于薄壁焊接，焊接缺陷主要是外部缺陷，如烧穿、未焊透、过烧、咬边、焊缝凹陷等。所以焊缝通常只进行外观检验，而不进行X射线检测。壁厚为0.5mm的管坯焊缝用X射线检测必要性不大，因为这么薄的板材焊缝内部不可能有大于φ0.5mm的缺陷（气孔、夹杂），即使存在这么小的缺陷，由于X 射线检测的灵敏度关系也难以确定。波纹管管坯材料大都采用SUS300系列不锈钢，焊接性较好，另外，薄壁材料焊接时焊接接头的拘束度小，不易产生裂纹。对于壁厚为1~2mm的管坯焊缝，如果采用钨极氢弧焊或熔化极氩弧焊，并且是自动焊，采用单面焊双面成形工艺，焊接层数为一层时，也可以不进行X射线检测。对于壁厚大于2mm的管坯焊缝根据使用要求，供需双方可 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 决定是否对焊缝进行X射线检测。 管坯的纵焊缝条数应尽量少，相邻纵焊缝的间距应大于25Omm。 管坯制造工序：板材剪切—卷筒—焊前清理—管坯焊接—管坯校圆—管坯套装 3.1.1 板材剪切 按工艺排版图和工艺卡的要求，调整剪切机的定位挡板（或在板材上划线），然后剪切板材。第一张剪切后，应进行尺寸检查，合格后再进行批量剪切，并每间隔一定数量（5~ 10张）抽检一次。检查项目有圆周展开长度和高度、切口直线度、相邻两边的垂直度。 3.1.2 卷筒 将剪切好的板材按直径大小用卷板机卷制成圆筒。对于直径与壁厚比值较大，能够自由弯曲成圆简的管坯可以不进行卷筒。 3.1.3 焊前清理 为了保证焊接质量，必须进行焊前清理，焊接接头处不得有油污和灰尘，可用无水乙醇或丙酮清洗待焊处表面，晾干后尽快进行焊接，焊工在焊接装配操作时不要用手直接接触待焊处表面。 3.1.4 管坯焊接 按工艺卡上的焊接规范参数调整好管坯焊机，将管坯在焊接夹具上装夹好，然后进行焊接。焊接后逐件进行检查，不得有烧穿和未焊透等焊缝缺陷，焊缝凹陷（或余高）和对口错边量应小于板厚的10%。 3.1.5 管坯校圆 在卷板机上对管坯进行校圆。 3.1.6 管坯套装 多层波纹管在制造过程中，各层间的间隙应小于或等于单层板厚。公称通径小于或等于1500mm时，层间间隙小于或等于0.5mm；公称通径大于1500mm时，层间间隙小于或等于lmm。管坯套装前应将管坯端口的毛刺清理干净，以免划伤管坯表面。应认真清洗每一层管坯的内外表面，不得有油污、水、灰尘。套装时各层管坯的纵焊缝应相互均匀错开。 3.2波纹管制造工艺 目前，波纹管成形主要方法有液压成形、机械胀形和滚压成形。 波纹管制造工艺方法较多。不同工艺制造的波纹管性能差异较大，对波纹管性能影响较大。目前国内外波纹管的主要制造工艺有整体液压成型工艺、胀压工艺、滚压工艺，此三种成型工艺中整体液压成型工艺制造波纹管质量最好，胀压工艺次之，滚压工艺最差。同时制造成本也是整体液压成型工艺最高，胀压工艺次之，滚压工艺最低。