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波纹补偿器属于一种补偿元件,别名叫膨胀节,或伸缩节。由构成其工作主体的波纹管和端管、支架、法兰、导管等附件组成。主要用在各种管道中,它能够补偿管道的热位移,机械变形和吸收各种机械振动,起到降低管道变形应力和提高管道使用寿命的作用。波纹补偿器连接方式分为法兰连接和焊接两种,直埋管道补偿器一般采用焊接方式。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。
通用类波纹管的公称位移,实际上就是波纹管给定的名义位移变形的能力。对于用波纹管制成的膨胀节(补偿器)、补偿器而言,通常称为补偿量,反映了波纹管吸收系统位移的能力,表示在一定条件下,产品所具有的最大的补偿能力。波纹管在正常工作时,要吸收系统位移而产生位移变形,同时还要保证一定次数的正常安全工作位移循环次数。因此波纹管在设计时,根据每一个波可以承受的位移大小,设计有一定的波纹数,当每个波都在均匀地承受位移载荷,没有局部超负荷时,波纹管可以正常的工作。设计合理时,可以保证一定的设计工作位移循环寿命次数。在JB/T 6169-92"金属波纹管"标准中,对此项性能的检测做出了规定。
在运行期间的失效主要表现为腐蚀泄漏和失稳变形两种形式,其中以腐蚀失效居多。从腐蚀失效波纹膨胀节(补偿器)的解剖分析发现,腐蚀失效通常分点腐蚀穿孔和应力腐蚀开裂,其中氯离子应力腐蚀开裂约占整个腐蚀失效的95%。因此,正确地选择波纹管制作材料和结构、合理设计波形参数和疲劳寿命、保证安装质量等措施,能大大提高波纹膨胀节(补偿器)的安全可靠性。设计上,应该考虑补偿器的稳定性,预防波纹管失稳。资料显示,波纹管的补偿量取决于其疲劳寿命,疲劳寿命越高,波纹管单波补偿量越小。当波纹管设计的许用寿命较低时,不仅其子午向综合应力较高,环向应力也比较高,使波纹管局部很快进入塑性变形,导致波纹管失稳引起失效。