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波纹补偿器,习惯上(shàng)也叫膨胀节,或伸缩节。由构成其工作主(zhǔ)体(tǐ)的波纹管(一种(zhǒng)弹性元件)和端管、支架、法兰、导管等附件组成。主要用在各种管道(dào)中,它能够补偿管道的热位移,机(jī)械变形和吸收各种机械振动,起到降低管道变形应力(lì)和提高管道使用(yòng)寿命的作用。
材料性能
金属波纹补偿器的可靠性(xìng)是由设计、制造、安装及运行管理等多个环节构成的。可靠性也应该从这(zhè)几(jǐ)个方面(miàn)进行考虑。材料选择对用(yòng)于供热管网的波纹管的选材,除(chú)应考虑工作介质、工作温度和外部环境外,还应考虑应力腐蚀的可能性(xìng)、水处理剂和管道(dào)清洗(xǐ)剂(jì)对材料的影响等,并在(zài)此基础上结合波纹(wén)管材料的焊接、成型以及材(cái)料的性能价格(gé)比,优(yōu)选出经(jīng)济实(shí)用的波纹管制作材料。
一般情况(kuàng)下,选用波纹管的材料应满足下列条(tiáo)件:
(1)高弹性(xìng)极限、抗拉强度和(hé)疲劳强(qiáng)度,保证(zhèng)波纹管正常工作。
(2)良好的塑性,便于波纹管的(de)加工成形,且能通过随(suí)后的处(chù)理工艺(冷作硬化、热处理等)获得足够的硬度和强度。
(3)较好的耐腐蚀性能,满足波纹管(guǎn)在不同环境下工作要求。
(4)良好的焊接性能,满足波纹管在制作过程中的焊接工艺要求。
对于地沟敷(fū)设的热力管网,当补偿器所处管道地势较低时,雨水或事故性污水会浸泡波纹管,应(yīng)考虑选用耐蚀性(xìng)更强的材料,如铁镍合(hé)金、高镍合金(jīn)等。由于此类材(cái)料价格较高,在(zài)制造波纹管时,可以考虑仅(jǐn)在(zài)与腐(fǔ)蚀性介(jiè)质接触的表面增(zēng)加一(yī)层耐蚀合金。疲劳寿(shòu)命设计由(yóu)波纹管补偿器(qì)的失效类型(xíng)及原因分析(xī)可以看出,波纹管的平(píng)面稳定性、周向稳定性及耐腐蚀性能均与其位移量即疲劳寿命(mìng)相关。过低的疲劳寿命将会导致金属波(bō)纹管稳定性及耐蚀(shí)性能下降。
1.波(bō)纹管直边段(duàn)内外径的尺寸公关应符合GB1804中H12级要求。
2.波纹补偿器与管道(或设备)的连接法兰(lán)和端管的尺寸及技术要(yào)求应符合相(xiàng)应的标准。端管连接时,两端管口应开30度±2.5度(dù)的坡口。
3.波纹补偿器的端管为钢板卷制电焊管时,端管的外接端四周长公差和圆(yuán)度公差(chà)应符(fú)合公差表(biǎo)。
4.波纹管与端管(或法兰)等相连的(de)环焊缝应采用钨(wū)极氩弧焊(hàn)或熔化(huà)极(jí)氟弧焊,波纹管单层壁厚大于2mm时可采用电弧焊。
5.组装(zhuāng)波纹补偿器时(shí)应对波纹管采取(qǔ)保护措施,防止焊接电弧烧穿波纹管和焊渣(zhā)飞溅到波纹管上。膨胀节(补偿器)各部位的焊缝不得有裂纹、气(qì)孔、夹渣(zhā)等(děng)缺陷,咬(yǎo)边(biān)深度不得大于0.5mm.
6.波纹补偿器承压(yā)焊缝焊接之(zhī)后(hòu),应对承压焊缝进行压力试验,试验(yàn)压力为设计压力的1.5倍。根据膨胀节(补(bǔ)偿器)的(de)容积大小,保压10-30min,检查(chá)膨胀(zhàng)节(补偿器)各部位有无渗(shèn)漏,受压时波距(jù)与受压前波距之比不超过1.15。
7.补偿器组焊后应进行外观和几何尺寸的检(jiǎn)验。补偿器(qì)两端面同轴度公差;当公称通径(jìng)小于等于500mm时,为5mm;当公称通(tōng)径大于500mm时,为公称通径的1%,且小于等于10mm。补偿器两端面与主轴线垂(chuí)直度公差为公称通径的1%,且小于等于(yú)3mm。膨胀节(补偿(cháng)器)出厂前的检验主要有上述的外观检查、几何尺寸(cùn)检查(chá)和压力检验。对有特(tè)殊要(yào)求的膨胀节(补偿器),可根据使用工况、工艺要求等,按供需双方协议进行其它方法的(de)检验,如(rú)气密(mì)性试验、渗漏和着(zhe)色、无损检验(yàn)等(děng)。
安装使用1、补偿器在安装前应(yīng)先检查其(qí)型号、规格及管道配置情况(kuàng),必须符合设计(jì)要求。
2、对带内套筒的补偿器应注意使内套筒子的方向(xiàng)与介质流(liú)动方向一致(zhì),铰链型补偿(cháng)器(qì)的铰链转动(dòng)平面应与位移转(zhuǎn)动平面一致。
3、需要进行“冷(lěng)紧”的补偿器,预(yù)变形所(suǒ)用的辅助构件应在管路安(ān)装完毕后方可拆除。
4、严禁用波纹补偿器变(biàn)形的方法(fǎ)来调整管道的安装超差,以免影响补偿器的正常功能(néng)、降低使用寿命及增加管系、设备、支承构件的载荷。
5、安装过程中,不允许焊渣飞溅到波壳表面,不允许波壳受到其它机械损伤。
6、管系安装完毕后,应尽快拆除波纹补偿器上用作安装运输的黄色辅助定位构件及紧固件,并按(àn)设计要求将限位(wèi)装置调到规定位置,使管系在环境条件下有充分的补偿能力。
7、补(bǔ)偿器所有活动元件不得被外部构件卡死或限制其活动范(fàn)围,应(yīng)保证各活动部位的正常动作(zuò)。
8、水压试验时,应对装有补偿器管路端部的次固定管(guǎn)架进行加固(gù),使(shǐ)管路不发生移动(dòng)或转动(dòng)。对用于气体介质的补偿器及其连接管路,要(yào)注意(yì)充水时(shí)是否需(xū)要增设临时支架。水压试验用水清洗液(yè)的96氯离子含量不超过25PPM。
9、水压(yā)试验结束后,应(yīng)尽快排(pái)波壳中的(de)积水,并迅速将波壳内表(biǎo)面吹干。
10、与补偿器波纹管接触的(de)保温材料应不含氯。
主要数据
通径DN
|
长度mm
|
|
波数
|
压力等级 Mpa
|
波纹管
有(yǒu)效面积(jī)
cm 2
|
外径尺寸
mm
|
||||
法兰
(mm)
|
接管
(mm)
|
0.25
|
0.6
|
1.0
|
1.6
|
2.5
|
||||
轴(zhóu)向(xiàng)补偿量(liàng) mm/ 刚度 N/mm
|
||||||||||
32 | 160/250 | 264/280 | 8 | 25/21 | 22/26 | 20/26 | 18/63 | 15/98 | 16 | 225 |
244/291 | 316/321 | 16 | 50/11 | 46/14 | 41/14 | 36/32 | 31/47 | |||
40 | 164/259 | 269/289 | 8 | 25/28 | 22/44 | 20/44 | 18/89 | 15/106 | 23 | 244 |
230/304 | 319/334 | 16 | 50/14 | 46/22 | 41/22 | 36/45 | 31/55 | |||
50 | 172/276 | 282/306 | 8 | 25/30 | 22/51 | 20/70 | 18/70 | 15/138 | 67 | 259 |
240/342 | 347/372 | 16 | 50/16 | 46/26 | 41/35 | 36/35 | 31/70 | |||
65 | 215/294 | 300/322 | 8 | 33/28 | 30/35 | 26/44 | 22/55 | 19/68 | 55 | 270 |
260/334 | 340/362 | 12 | 42/16 | 38/22 | 38/32 | 34/40 | 29/50 | |||
80 | 240/338 | 344/366 | 8 | 40/20 | 36/26 | 34/33 | 28/41 | 24/54 | 81 | 284 |
270/368 | 374/390 | 10 | 53/14 | 49/17 | 49/21 | 43/26 | 38/33 | |||
100 | 235/317 | 323/345 | 6 | 45/47 | 45/60 | 40/75 | 35/93 | 29/117 | 121 | 304 |
305/381 | 387/409 | 10 | 76/26 | 74/32 | 64/40 | 57/50 | 49/63 | |||
125 | 282/314 | 316/342 | 5 | 48/38 | 42/47 | 38/59 | 34/74 | 29/92 | 180 | 334 |
382/386 | 388/414 | 9 | 85/23 | 77/29 | 66/36 | 58/45 | 50/56 | |||
150 | 282/389 | 338/367 | 5 | 49/42 | 44/50 | 40/62 | 34/78 | 29/97 | 257 | 364 |
356/399 | 402/427 | 8 | 79/34 | 71/43 | 64/51 | 54/59 | 46/65 | |||
200 | 280/384 | 348/372 | 4 | 52/49 | 46/55 | 42/68 | 38/78 | 34/111 | 479 | 442 |
340/402 | 402/426 | 6 | 73/31 | 65/44 | 59/52 | 53/58 | 48/78 | |||
250 | 315/379 | 415/379 | 4 | 72/30 | 65/34 | 59/42 | 52/45 | 47/55 | 796 | 507 |
393/459 | 493/399 | 6 | 108/16 | 97/21 | 87/35 | 79/39 | 71/47 | |||
300 | 366/427 | 466/467 | 4 | 72/51 | 65/55 | 59/59 | 52/65 | 47/71 | 1105 | 562 |
464/525 | 564/565 | 6 | 108/32 | 97/35 | 87/37 | 79/41 | 71/45 | |||
350 | 397/452 | 497/492 | 4 | 72/58 | 65/62 | 59/67 | 52/74 | 47/81 | 1307 | 622 |
509/564 | 609/604 | 6 | 108/38 | 97/41 | 87/44 | 79/48 | 71/47 | |||
400 | 412/478 | 512/518 | 4 | 72/54 | 65/58 | 59/62 | 52/68 | 47/75 | 1611 | 700 |
522/588 | 622/628 | 6 | 108/36 | 97/39 | 87/43 | 79/47 | 71/52 | |||
450 | 503/498 | 503/523 | 4 | 108/32 | 97/35 | 87/37 | 79/41 | 71/45 | 1972 | 760 |
503/658 | 603/648 | 6 | 162/20 | 145/22 | 131/23 | 118/25 | 106/28 | |||
500 | 431/523 | 531/554 | 4 | 108/59 | 97/64 | 87/68 | 79/75 | 71/82 | 2445 | 835 |
531/655 | 631/742 | 6 | 162/34 | 145/37 | 131/39 | 118/43 | 106/48 | |||
600 | 478/548 | 578/588 | 4 | 108/74 | 97/80 | 87/85 | 79/94 | 71/103 | 3534 | 980 |
658/679 | 758/781 | 6 | 162/42 | 145/45 | 131/49 | 118/53 | 106/60 | |||
700 | 490 | 590 | 4 | 108/67 | 97/72 | 87/77 | 79/85 | 71/95 | 4717 | 1110 |
690 | 790 | 6 | 162/42 | 145/45 | 131/49 | 118/53 | 106/60 | |||
800 | 502 | 602 | 4 | 120/88 | 108/95 | 102/102 | 94/112 | 82/123 | 5822 | 1265 |
610 | 710 | 6 | 183/67 | 164/72 | 156/77 | 144/85 | 125/93 | |||
900 | 689 | 4 | 120/84 | 108/90 | 102/97 | 94/107 | 82/117 | 7620 | 1186 | |
850 | 6 | 183/60 | 164/65 | 156/69 | 144/76 | 125/84 | ||||
1000 | 692 | 4 | 120/91 | 108/98 | 102/105 | 94/116 | 9043 | 1286 |
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