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。
友亿管道有限公司质优品质诚信为本:波纹补偿器的组成部分:波纹补偿器的工艺是怎样的,由于补偿器的结构不同,生产工艺也不相同,主要工序有:导向块或挡板等附件)—压力试验—其他附件的装配或焊接(如内导流套、外套、导向杆、预拉伸杆等)—总装检验。波纹管和端管的连接焊缝往往属于异种钢焊接,不锈钢中的合金元素含量经焊接后会有烧损和稀释。为防止腐蚀的发生,该焊缝的焊接需要采用的焊接材料并应进行无损检验,不允许存在任何缺陷。为波纹管元件和端管连接处的焊接强度,波纹管元件和端管的焊接不采用搭接形式而采用对接的形式,以确保该连接焊缝承受的是正应力而非剪应力。波纹补偿器在组焊中应对以下各项进行检验:波纹补偿器(1)波纹管直边段内外径的尺寸公差应符合GB1804中H12(或h12)级要求。波纹补偿器(2)波纹管补偿器与管道(或设备)的连接法兰和端管的尺寸及要求应符合相应的端管连接时,两端管口应开30度+/度的坡口。波纹补偿器(3)波纹管补偿器的端管为钢板卷制电焊管时,端管的外接端口周长公差和圆度公差应符合相关规定。波纹补偿器(4)波纹管与端管(或法兰)等相连的环焊缝应采用钨极氨弧焊或熔化极氩弧焊,波纹管单层壁厚大于2mm时可采用电弧焊。(5)组装波纹管补偿器时应对波纹管采取保护措施,防止焊接电弧烧穿波纹管和焊渣到波纹管上。补偿器各部位的焊缝不得有裂纹、气孔、夹渣等缺陷,咬边深度不得大于。波纹补偿器(6)波纹节承压焊缝焊接之后,应对承压焊缝进行压力试验,试验压力为设计压力的倍。根据补偿器的容积大小,保压10~30min,检查补偿器各部位有无渗漏,受压时大距与受压前波距之比不超过。
管道固定支架的设置当管道选用波纹金属补偿器吸收位移时,确定固定管架的位置,然后进行补偿设计。补偿器制造商由于波纹补偿器吸收扭转的能力较差在设置固定管架和布置补偿器时应尽量避免扭转载荷作用到金属补偿器上。金属波纹补偿器选型按其用途分类一般分为轴向型补偿器、横向位移型补偿器、角位移型补偿器和压力平衡型补偿器。选用不同类型的补偿器和不同的布置方式,其补偿能力是不同的。
轴向型
主要用于补偿轴向位移,也可以补偿横向位移或轴向与横向的合成位移,具有补偿角位移的能力,但一般不应
用通用型补偿器来补偿角位移。
对管架设计的要求:
1、安装轴向型补偿器的管段,在管道的盲端、弯头、变截面处,装有截止阀或减压阀的部门及侧支管线进入主管线入口处,都要设置主固定管架。主固定管架要考虑波纹管静压推力及变形弹性力的作用。推力计算公式如下:Fp=100*P*A Fp-补偿器轴向压力推(N),A-对应于波纹平均直径的有效面积(cm2),P-此管段管道高压力(MPa)。轴向弹性力的计算公式如下:Fx=f*Kx*X FX-补偿器轴向弹性力(N),KX-补偿器轴向刚度(N/mm);f-系数,当“预变形”(包括预变形量△X=0)时,f=1/2,否则f=1。管道除上述部位外,可设置中间固定管架。中间固定管架可不考虑压力推力的作用。
2、在管段的两个固定管架之间,仅能设置一个轴向型补偿器。
3、补偿器一端应靠近固定管架,若过长则要按导向架的设置要求设置导向架,其它导向架的大间距可按下计算:LGmax-大导向间距(m);E-管道材料弹性模量(N/cm2);i-tp管道断面惯性矩(cm4);KX-补偿器轴向刚度(N/mm),X0-补偿额定位移量(mm)。当补偿器压缩变形时,符号“+”,拉伸变形时,符合为“-”。当管道壁厚按标准壁厚设计时,LGmax可按有关标准选取。
横向型
主要吸收横向位移和少量的轴向位移。
对管架设计的要求:
1、装在管道弯头附近的横向型补偿器,两端各高一导向支座,其中一个宜是平面导向管座,其上、下活动间隙按下式计算:ε-活动间隙(mm);L-补偿器有效长度(mm);△Y-管段热膨胀量(mm);△X-不包括L长度在内的垂直管段的热膨胀量(mm)。
2、补偿器两侧的导向支座应接近补偿器,支座的型式应使补偿器能定向运动。
角向型
由接管,波纹管以及与接管相连的一对铰链构成。它只能吸收单平面的角向位移。吸收位移时应有两个或者三个角向补偿器组合使用,同时铰链具有承受内压推力能力。工作温度≤420℃,疲劳寿命1000次。
对管架设计的要求:
角向型补偿器宜两个或三个为一组配套使用,用以吸收管道的横向位移,对Z形和L形管段两个固定管架之间,只允许安装一个横向型补偿器或一组角向型补偿器。此时平面铰链销的轴线垂直于弯曲管段形成的平面(万向铰链补偿器不受此限制)。装有一组铰链补偿器的管段,其平面导向架的间隙ε亦可按上式计算。但是L长度应为两补偿器铰链轴之间的距离,△X是整个垂直管段的热膨胀量。