波紋管膨脹節(jié)詳解.doc

膨脹節(jié)的類型和構造一、波紋膨脹節(jié)的類型波紋管配備相應的構件，形成具有各種不同補償功能的波紋膨脹節(jié)。按補償形式分為軸向型、橫向型、角向型及壓力平衡型。軸向型：普通軸向型、抗彎型、外壓型、直埋型、直管力平衡型、一次性直埋型。 橫向型： 單向橫向型、萬向鉸鏈橫向型、大拉桿橫向型、小拉桿橫向型。 角向型：單向角向型、萬向角向型。 以上是基本分類，每類都具備共同的功能。在一些特定情況還可以有特殊功能，如耐腐蝕型、耐高溫型。按特定場合的不同，分為催化裂化裝置用、高爐煙道用。按用于不同介質分為：熱風用、煙氣用、蒸汽用等。二、波紋膨脹節(jié)的結構1、軸向型波紋膨脹節(jié)（1）普通抽向型：是最基本的軸向膨脹節(jié)結構。其中支撐螺母和預拉桿的作用是支撐膨脹節(jié)達到最大額定拉伸長度和到現(xiàn)場安裝時調整安裝長度（冷緊）。如果補償量較大，可用兩節(jié)，甚至三節(jié)波紋管。使用多節(jié)時，要增加抗失穩(wěn)的導向限位桿。 （2）抗彎型：增加了外抗彎套筒，使整體具有抗彎能力。這樣可以不受支座的設置必須受4d、14d的約束，支架的設置可以將這段按剛性管道考慮。 （3）外壓型：這種結構使波紋管外部受壓，內部通大氣。外殼必須是密閉的容器，它的特點是：1）波紋管受外壓不發(fā)生柱失穩(wěn)，可以用多波，實現(xiàn)大補償量。2）波紋內不含雜污物及水，停氣時冷凝水不存波紋內可從排污閥排掉不怕冷凍。3）結構稍改進也具有抗彎能力。 （4）直埋型：它的外殼起到井的作用，把膨脹節(jié)保護起來密封結構防止土及水進入。實際產品分防土型和防土防水型。對膨脹節(jié)的特殊要求是必須與管道同壽命。 （5）一次性直理型：它的使用是裝在管線上后整個管線加熱升溫到管線的設計溫度范圍的中間溫度，管線伸長，波紋管被壓縮，兩個套筒滑動靠近，然后把它們焊死，再由檢壓孔打壓檢驗焊縫不漏即可。它的特點是：1）焊死后波紋管再不起作用，它的壽命一次就夠。2）波紋管的設計壓力按施工加熱的壓力設計。材質用普通碳鋼。 2、橫向型波紋膨脹節(jié)（1）單向橫向型：它只能在垂直于鉸鏈軸的平面內彎曲變形。 （2）萬向橫向型：它可以對不在一個平面內的空間管道進行各方向的補償變形。 （3）大拉桿橫向型：它屬于萬向橫向型，除了可以承受較大的橫向變形，還能吸收中間長接管的熱變形。如果不需要用拉桿平衡內壓的推力，它還可以補償來自管線的軸向變形，即所謂“萬能膨脹節(jié)”。由干彎曲和軸向變形同時發(fā)生且軸向變形由兩個波紋管均擔，則要求它們的變形量要在膨脹節(jié)結構上給以限位，以便均勻分配各波紋管的變形量，使其各自的變形量都小超過額定值。 （4）小拉桿橫向型：在需要由拉桿平衡內壓推力時，它可以進行橫向和自身熱變形補償。如不需拉桿平衡內壓推力，它可以承受軸向補償，這也是萬能膨脹節(jié)的一種。橫向膨脹節(jié)具有下列優(yōu)點：1）能進行大位移補償。2）內壓引起的軸向力由自身的拉桿及鉸鏈平衡，使它的支架成為次固定支架，降低支架的造價。3） 拉桿橫向式還具有吸收軸向變形的能力，在變形較復雜的管線上可以發(fā)揮它的作用。4） 它更大的優(yōu)點是由子在結構上受拉桿及鉸鏈的保護，對管道的安裝誤差甚至事故不像軸向膨脹節(jié)那樣敏感，有時即使有管道事故也不致?lián)p壞膨脹節(jié)。在管系設計中如果可能盡量用橫向型膨脹節(jié)。 3角向型波紋膨脹節(jié)（1）單向角向型：它只能彎曲變形，形成角位移。內壓推力由鉸鏈承受。 （2）萬向角向型：萬向角向型波紋膨脹節(jié)特點是采用萬向鉸鏈，可以在過軸線的任何平面內彎曲。角向型一般由兩個或三個組合使用補償線位移。 4力平衡型波紋膨脹節(jié)波紋膨脹節(jié)內壓推力比較大，易對相連的設備產生不良影響。力平衡型膨脹節(jié)通過自身結構使內壓引起的推力保持平衡而不作用或很少作用于相連的設備，且能保持本身的軸向補償功能。（1）直管力平衡型：它由兩個工作波紋管，一個平衡波紋管及端板、平衡拉桿組成。其中的關鍵是平衡波紋管的有效面積必須是工作波紋管有效面積的兩倍，這樣工作波紋管內壓引起的向外側的軸向推力通過平衡拉桿被平衡波紋管因內壓引起的相反方向的推力所抵消，而無軸向推力輸出，管道或設備不再受力在正常的補償過程中，它自身的力平衡關系不變。 （2）彎管力平衡型：這是用于管道轉彎處進行軸向、橫向或兩者組合補償。由工作波紋管和平衡波紋管及平衡拉桿、彎頭組成。平衡波紋管的有效面積必須與工作波紋管的有效面積相等，則內壓引起的軸向推力正好方向相反，大小相等。通過拉桿相抵消。橫向位移校大時可用兩個工作波紋管，如橫向位移和軸向位移都比較小，可用一個工作波紋管。 （3）其它力平衡型：由于發(fā)展的需要，開發(fā)了適合于在不同情況下使用的各種力平衡式波紋膨脹節(jié)。一般都是根據(jù)內壓自身平衡的原理按特殊要求設計的。常見類型如：1）套疊直管壓力平衡型膨脹節(jié)2）外壓浮筒式膨脹節(jié)3）內聯(lián)式直管壓力平衡式膨脹節(jié)4）內壓并聯(lián)型膨脹節(jié)5）旁管力平衡式膨脹節(jié) 力平衡型膨脹節(jié)主要用于設備之間或不適于設置固定支座的場合。而不適合用在需要很多膨脹節(jié)的長管線上。因它的造價很高，是相同使用參數(shù)的普通軸向膨脹節(jié)的四倍以上。力平衡型和普通軸向型膨脹節(jié)不能在同一管線上串聯(lián)使用，否則平衡型和普通軸向型之間的支架將變成主固定支架，力平衡變得無意義。強調這點是因為曾經(jīng)出現(xiàn)過對力平衡型膨脹節(jié)的錯誤理解和使用。5特殊結構的波紋膨脹節(jié)（1）帶隔熱層：在導流筒和波紋管之間加絕熱材料層。在絕熱材料和波紋之間的氣體是死區(qū)，與在導流簡內流動的高溫介質幾乎隔絕。高溫介質的熱量只能通過絕熱層傳給波紋管，熱傳導緩慢。波紋管外面是大氣溫度，大氣被加熱自然形成對流，起散熱作用，也可用人工強化對流。通過設計不同厚度的絕熱層，可以控制波紋管的溫度，使其不超過波紋管材料的允許使用溫度。根據(jù)介質溫度的高低選用不同類型的絕熱材料。絕熱材料起隔熱作用，也可用由外部通入高于管道的介質壓力的蒸汽或空氣代替，導流筒端部與端管之間配合間隙相對要小些。由于連續(xù)通人氣體，在導流筒端部與端管之間的間隙不斷噴出氣體到管道內，使高溫介質不能進入導流筒和波紋之間，波紋管的實際溫度不會高于汽或氣的溫度。 （2）帶加強環(huán)：在u型波紋的波谷加剛性圓截面的圓環(huán)，能提高抗柱失穩(wěn)和平面失穩(wěn)的能力，從而提高耐壓能力。工作壓力在2.5mpa以上時應用加強環(huán)比較合適，加強環(huán)截面可以是實心圓也可以是空心圓環(huán)。如果采用加穩(wěn)定環(huán)措施，其抗失穩(wěn)能力更強。 （3）焊接結構：波紋管由焊接而成。特點是剛度小、補償量大、軸向尺寸小。缺點是耐壓強度低。為提高耐壓也可以焊成多層。此外，其上藝技術要求高，成本高，它只適合在特殊場合使用。 （4）矩形：它用于低壓、通風矩形管道。它的工作跟圓形波紋膨脹節(jié)相同，有軸向、角向、橫向及它們的組合。波形一般為u 型和v 型。它的拐角結構型式常見的有三種，其中以圓弧轉角受力狀態(tài)較好。 膨脹節(jié)的計算與設計一、膨脹節(jié)的分類和特點波紋膨脹節(jié)的主要元件是波紋管，利用波紋管易于伸縮變形而起補償作用。按波紋管橫截面可分為u形、形、s形、v形等波紋膨脹節(jié)。u形波紋管工藝性好，便于加工，耐壓能力和補償能力較好，無增強u 型波紋管一般適用于壓力2.5mpa以下場合。目前，波紋膨脹節(jié)絕大多數(shù)采用u形波紋管。形波紋管工藝性一般，采用加強環(huán)在波谷處加強，適用于壓力和溫度較高的場合，但補償能力較差。s形波紋管工藝性較差，制造比較復雜，但不易產生應力集中，波紋管受力狀態(tài)較好。在既要耐壓高，又要求較大位移時，可采用s形波紋管。v形波紋管補償能力強，可用以吸收超大伸縮，但邊角應力較集中，耐壓能力差。波紋膨脹節(jié)按波紋管層數(shù)可分為單層多層波紋膨脹節(jié)。單層波紋管由一層管壁組成，容易制造，但補償能力一般。多層波紋管由多層管壁組成，如同多個薄片彈簧，因而剛度小。與單層波紋管相比，在總的管壁厚度和波形相同條件下，多層波紋管容易變形，補償能力大。變形所產生的應力較小，疲勞壽命高。因此，它可滿足大補償量與高壓力沖擊的要求（單層波紋管要求管壁薄，波紋深；多層波紋管要求管璧厚，波紋淺）在一定的工作條件下，即一定的壓力、補償量與疲勞壽命下，多層波紋管比單層波紋管外徑較小，長度較短。使得多層波紋膨脹節(jié)結構緊湊，可節(jié)省材料，制造時成形容易。由于波高小，設置外套筒保護容易，安裝支撐和間隔方便。當波紋膨脹節(jié)用于腐蝕環(huán)境時，多層波紋管只需在內、外層用耐腐蝕材料制造，因而可節(jié)省貴重金屬。有時為了防腐，內、外層可用較大板厚的材料制造。此外，如果管壁內層由于某一原因，如腐蝕、缺陷、疲勞、安裝等而出現(xiàn)裂紋，雖然內層已經(jīng)泄漏，但其它層仍能起密封作用，這樣多層波紋膨脹節(jié)不易出現(xiàn)突發(fā)性破壞，可延長檢修周期。由于多層波紋膨脹節(jié)具有良好的性能，因此在國外已經(jīng)有了較大的發(fā)展。例如美國，日本、德國、英國、前蘇聯(lián)等國家，均已設計、制造與使用。國外制造的多層波紋膨脹節(jié)產品，直徑已超過4m。美國膨脹節(jié)制造商協(xié)會標準已將多層波紋膨脹節(jié)列入標準。在我國，多層波紋膨脹節(jié)也得到了很大的發(fā)展，大多數(shù)生產廠家采用了多層結構。由于現(xiàn)在國內生產和使用的波紋膨脹節(jié)絕大多數(shù)都采用u形，下面所談的主要是u形波紋膨脹節(jié)。二、膨脹節(jié)的幾種主要計算方法波紋管的設計計算是一個復雜的彈性力學間題，而且隨著波紋膨脹節(jié)在管道、設備、裝置上日益廣泛應用，波紋管的變形不再局限于彈性變形，而且有很大的塑性變形，僅用彈性力學的理論來分析將會產生較大誤差。由于波紋管是一個復雜的殼體，其工藝過程及使用條件對性能又有很大的影響，故不可能提出能適應各種條件的工程上實用的計算公式。近些年來，人們作過大量的分析研究和實驗驗證工作，提出了不少工程設計使用的計算公式和圖表但是有的方法由于公式和圖表繁復，工程設計使用不方便；也有些假設條件過于簡化和理想與實際應用情況偏差較大，難以保證工程上的安全可靠，均未能為工程界所接受。目前，能夠符合工程實用要求的計算方法并不很多，應用較普遍的主要有以下幾種方法：1. 美國膨脹節(jié)制造商協(xié)會標準計算法（ejma法）2. 美國凱洛格公司計算法（kellogg法）3. 日本東洋公司計算法（toyo法）4. 前蘇聯(lián)維赫曼等人提出的計算方法（維赫曼法）5. 前西德ad受壓容器規(guī)范計算法（ad法）6. 日本濱田一竹園提出的計算法（濱田一竹園法）ejma 法在計算方法上有比較明顯的優(yōu)點，如：對波殼的應力分析比較全面，假設條件較合理，加上算式對實際存在的影響作了必要的修正，因而計算結果有一定準確性。同時，在內容上不僅對工程設計中必須考慮的間題，如強度、剛度、位移、疲勞、穩(wěn)定性、振動等都規(guī)定了相應的算式，而且對各種多層或單層、無加強和帶加強元件的波殼均可適用，較好地滿足了工程上實用的要求。特別是作為膨脹節(jié)制造者的專用標準，這個標準不僅在計算方法具有優(yōu)點，而且對膨脹節(jié)的制造和使用，甚至包裝運輸都作出了相應的規(guī)定，因而ejma有相當大的影響。目前國外一些標準和規(guī)定已逐步采用ejma 法，可推薦作為工程設計中的通用計算方法。我國的國家標準金屬膨脹節(jié)通用技術條件（gb/t 12777）、鋼制壓力容器（gb 15）和鋼制管殼式換熱器（gb 151）中有關波紋管的計算均采用ejma 的計算方法。目前，我國的波紋膨脹節(jié)生產廠家大多也是應用ejma 法進行產品設計。kellogg法是美國凱洛格公司工程設計的規(guī)定方法，具有簡便實用的特點，而且對各項計算內容的評定標準有一定的實踐基礎，故比較穩(wěn)妥可靠，多年來在國外廣為采用。如1977 年日本工業(yè)標準jisb 8243 - 1977 和jisb2352 - 1977仍將kellogg法列入其中。近些年來，凱洛格公司又在總結實踐的基礎上進一步對計算方法進行了修訂，內容更加完善，計算準確性和應用范圍大有改進，適于在工程設計中使用和參考。toyo法由于其假設條件能較好反映波殼特性，計算有一定的準確性，而且算法簡便，規(guī)定較具體，近些年來國內的工程設計上也有應用此種方法。但與上面兩種方法相比，無論在計算內容和算式對有關實際因素的修正方面均有不及之處，作為通用性計算方法不夠理想。維赫曼法在我國也有應用，鋼制石油化工壓力容器設計規(guī)定（1977年版）就采用了此法。維赫曼法和ad法一個很大的缺點是不作疲勞分析，這對許多補償量要求大、載荷變動劇烈和波形比較特殊的場合，不很適用，具有很大的局限性。濱田一竹園法由于計算圖表繁復，故國內很少采用此法。三、膨脹節(jié)的結構設計1、波紋管連接型式設計波紋管的連接型式有焊管式和法蘭式。焊管式焊接工藝性較好，結構簡單，成本低。外圓焊接式波紋管直邊段受力較大，可根據(jù)計算采用加強套箍，內圓焊接式適用于直徑較大的波紋管，對于直徑較小的波紋管，由于空間小，操作不便而不宜采用。法蘭式焊接工藝性好，裝配比焊管式方便、容易。法蘭可作為拉桿或外套的支撐，結構緊湊，但成本比焊管式高，不適用于大直徑的波紋管。2、結構設計波紋膨脹節(jié)按結構型式可分為軸向型、角向型（鉸鏈式）、橫向型、力平衡式等。因為波紋膨脹節(jié)的軸向剛度很小，所以管路內壓產生的軸向力常常影響管路系統(tǒng)的設計和使用。軸向力不受任何約束傳導至管路系統(tǒng)中的波紋膨脹節(jié)，叫做自由型（不平衡型）波紋膨脹節(jié)；軸向力受到某些機構或裝置的約束而不能傳導至波紋膨脹節(jié)上的，叫做平衡型波紋膨脹節(jié)。其中平衡型波紋膨脹節(jié)又分為阻尼式和吸收式兩種：采用拉桿、鉸鏈等構件阻止軸向力傳導的波紋膨脹節(jié)，為阻尼式；利用工作壓力自身來實現(xiàn)平衡的波紋膨脹節(jié)，為吸收式。軸向型（包括軸向類型的抗彎式、直埋式、外壓式、一次性補償式）和萬能式，均為自由型波紋膨脹節(jié)；鉸鏈式（可分為角度型、萬向角度型、橫向型、萬向橫向型）和大拉桿式為阻尼式平衡型波紋膨脹節(jié)；直管力平衡式和彎管力平衡式為吸收式平衡型波紋膨脹節(jié)。膨脹節(jié)的制造工藝波紋膨脹節(jié)的制造工藝主要是由管坯制造，波紋管制造和膨脹節(jié)組裝焊接三部分組成。一、波紋管管坯制造工藝波紋管的管坯有無縫管坯和焊接管坯，無縫管坯一般采用旋壓拉伸和軋制等壓力加工方法制造，適用于直徑較小的管坯制造；而波紋膨脹節(jié)的直徑較大，因此大多采用焊接管坯。波紋管管坯的焊接可采用鎢極直流氫弧焊、鎢極脈沖氫弧焊、微束等離子焊、熔化極氬弧焊等方法。根據(jù)管坯單層厚度不同來選擇適當?shù)暮附臃椒?，一般單層厚度?.51mm可選用鎢極直流氫弧焊；1mm以上可選用熔化極氫弧焊；2mm以上也可用手工電弧焊；單層厚度在0.5mm以下，可采用鎢極脈沖氬弧焊和微束等離子焊。不論采用哪種焊接方法，都應采用硬規(guī)范（即大電流、高焊速）焊接，使焊接時接頭的熱影響盡量的小，提高焊接接頭的力學性能。多層波紋管的管坯，單層厚度一般都小于2mm，而在通徑小于lm的波紋管中，大量采用）0.5mm厚的板材制造管坯。焊接時通常采用自動焊，這樣有利于保證管坯焊接的質量。對于薄壁焊接，焊接缺陷主要是外部缺陷，如燒穿、未焊透、過燒、咬邊、焊縫凹陷等。所以焊縫通常只進行外觀檢驗，而不進行x射線檢測。壁厚為0.5mm的管坯焊縫用x射線檢測必要性不大，因為這么薄的板材焊縫內部不可能有大于0.5mm的缺陷（氣孔、夾雜），即使存在這么小的缺陷，由于x 射線檢測的靈敏度關系也難以確定。波紋管管坯材料大都采用sus300系列不銹鋼，焊接性較好，另外，薄壁材料焊接時焊接接頭的拘束度小，不易產生裂紋。對于壁厚為12mm的管坯焊縫，如果采用鎢極氫弧焊或熔化極氬弧焊，并且是自動焊，采用單面焊雙面成形工藝，焊接層數(shù)為一層時，也可以不進行x射線檢測。對于壁厚大于2mm的管坯焊縫根據(jù)使用要求，供需雙方可協(xié)議決定是否對焊縫進行x射線檢測。管坯的縱焊縫條數(shù)應盡量少，相鄰縱焊縫的間距應大于25omm。管坯制造工序如下：板材剪切卷筒焊前清理管坯焊接管坯校圓管坯套裝1、板材剪切：按工藝排版圖和工藝卡的要求，調整剪切機的定位擋板（或在板材上劃線），然后剪切板材。第一張剪切后，應進行尺寸檢查，合格后再進行批量剪切，并每間隔一定數(shù)量（5 10張）抽檢一次。檢查項目有圓周展開長度和高度、切口直線度、相鄰兩邊的垂直度。 2、卷筒：將剪切好的板材按直徑大小用卷板機卷制成圓筒。對于直徑與壁厚比值較大，能夠自由彎曲成圓簡的管坯可以不進行卷筒。 3、焊前清理：為了保證焊接質量，必須進行焊前清理，焊接接頭處不得有油污和灰塵，可用無水乙醇或丙酮清洗待焊處表面，晾干后盡快進行焊接，焊工在焊接裝配操作時不要用手直接接觸待焊處表面。 4、管坯焊接：按工藝卡上的焊接規(guī)范參數(shù)調整好管坯焊機，將管坯在焊接夾具上裝夾好，然后進行焊接。焊接后逐件進行檢查，不得有燒穿和未焊透等焊縫缺陷，焊縫凹陷（或余高）和對口錯邊量應小于板厚的10%。 5、管坯校圓：在卷板機上對管坯進行校圓。 6、管坯套裝：多層波紋管在制造過程中，各層間的間隙應小于或等于單層板厚。公稱通徑小于或等于1500mm時，層間間隙小于或等于0.5mm；公稱通徑大于1500mm時，層間間隙小于或等于lmm。管坯套裝前應將管坯端口的毛刺清理干凈，以免劃傷管坯表面。應認真清洗每一層管坯的內外表面，不得有油污、水、灰塵。套裝時各層管坯的縱焊縫應相互均勻錯開。 二、波紋管制造工藝目前，波紋管成形主要方法有液壓成形、機械脹形和滾壓成形。液壓成形和滾壓成形是較傳統(tǒng)的波紋管成形方法，在小通徑的波紋管成形中大都采用液壓成形方法；對大通徑的波紋管一般則采用滾壓成形，但滾壓成形通常只能滾壓單層波紋管。機械脹形是近年發(fā)展起來的較先進的成形方法，與液壓成形相比，生產效率提高10倍以上（對通徑較大的波紋管），勞動強度也大為降低。在成形大通徑的多層波紋管時，端口不用密封，也能保證波紋管層間的清潔。且設備簡單，投資小，通徑100mm以上的波紋管均能采用機械脹形法。波紋管機械脹形時采用一種圓形內模，它由若干個模瓣組成。波紋管制造工序如下：波紋成形波紋管端邊縫焊波紋管端口剪切1、波紋成形（機械脹形法） 將已套裝好的管坯套在機械脹形膜具外面，確定第一個波的位置，然后開動液壓機，模具的模瓣在液壓機（通過模具的錐體上下運動）的作用下向外運動，使管坯成形出波紋，當波紋形狀符合圖樣或工藝卡的要求時，由于模具中的限位裝置的作用，模瓣向外運動受到限制不再運動。此時，將液壓機開到回程方向，模具中的錐體和模瓣在復位彈簧的作用下，隨液壓機的回程運動逐漸復位。待完全復位后，將管坯移動一定的距離，再重復上述的步驟，成形出第二個波紋。如此往復，直到成形出所要求的波紋數(shù)。 管坯的定位可采用在管坯上劃線或在外部采用輔助定位裝置。劃線法是在管坯圓周上三等分處沿管坯的軸向按單波展開長劃線，確定波紋成形的位置，然后按線成形；外部輔助定位裝置是用三個托架支撐管坯（在管坯圓周上三等分處），利用管坯端口確定第一個波紋的位置，之后利用前一個波的波紋端面來確定要成形波紋的位置。2、波紋管端邊縫焊由于多層波紋管是由多層薄壁圓筒組成，為了保證波紋管與連接件（法蘭或接管）的焊接質量，應采用電阻縫焊，將端邊熔成單層，這樣使波紋管與連接件的焊接工藝性變好焊接質量可靠，不易出現(xiàn)層間滲漏。按工藝卡規(guī)定的直邊段長度定位，根據(jù)壁厚和層數(shù)選定焊接規(guī)范進行焊接。一般在電阻縫焊時普遍采用水冷卻，但在波紋管端邊縫焊中禁止采用水冷卻，因為冷卻水如果進入波紋管層間，兩端被焊后，波紋管層間是一個密封空間在波紋管使用過程中，如果使用溫度較高，殘留在波紋管層間的水就會急劇汽化，使波紋管層間由于水的汽化產生非常大的壓力，造成波紋管破壞。3、波紋管端口的剪切按圖樣或工藝卡要求的直邊段長度進行端口剪切，剪切方法有以下幾種：（1）采用手動或電動剪進行端口剪切，此方法投資小，切口質量也較好，但生產效率低、勞動強度大，且不能剪切較厚的材料。（2）采用專用的滾剪機，此方法生產效率高，切口質量好。但是，此設備不是通用設備，需生產廠家自行設計和制造。（3）采用空氣等離子切割的方法，此法簡單易行，設備已形成系列，價格適宜，生產效率高，但切口質量不如前兩種方法，并且切口表面有氧化物，切割后需用角向砂輪進行修磨，在切割和修磨過程中產生的金屬粉塵，使得作業(yè)環(huán)境很差。4、波紋管在制造過程中的檢驗（1）波紋管允許有輕微的模痕，不得有大干鋼板厚度負偏差的劃痕，凹坑或凸凹不平。（2）波紋管的波高、波距、波紋總長的尺士公差應符合gb 1804 中js18級要求。（3）波紋管兩端同軸度公差值，當公稱通徑小于等于500mm時，為5mm；當公稱通徑大于500mm時，為公稱通徑的1%，且小于等于l0mm。（4）波紋管兩端口平面應與主軸線垂直，垂直度偏差為公稱通徑的1%，且小于等于3mm。三、膨脹節(jié)的組裝焊接波紋膨脹節(jié)的組焊工序由于膨脹節(jié)的結構型式不同，生產工序也不盡相同，但主要工序有：波紋管與端管（或法蘭）的組焊復式膨脹節(jié)組焊（包括導向塊或擋板等附件）壓力試驗其他附件的裝配或焊接（如內導流套、外套、導向桿、預拉伸桿等）總裝檢驗。波紋膨脹節(jié)在組焊過程中應對以下各項進行檢驗：1、波紋管直邊段內外徑的尺寸公差應符合gb1804 中h12（或h12 ）級要求。2、波紋膨脹節(jié)與管道（或設備）的連接法蘭和端管的尺寸及技術要求應符合相應的標準端管連接時，兩端管口應開30度+/-2.5度的坡口。3、波紋膨脹節(jié)的端管為鋼板卷制電焊管時，端管的外接端口周長公差和圓度公差應符合相關規(guī)定。4、波紋管與端管（或法蘭）等相連的環(huán)焊縫應采用鎢極氨弧焊或熔化極氬弧焊，波紋管單層壁厚大于2mm時可采用電弧焊。5、組裝波紋膨脹節(jié)時應對波紋管采取保護措施，防止焊接電弧燒穿波紋管和焊渣飛濺到波紋管上。膨脹節(jié)各部位的焊縫不得有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷，咬邊深度不得大于0.5mm。6、波紋膨脹節(jié)承壓焊縫焊接之后，應對承壓焊縫進行壓力試驗，試驗壓力為設計壓力的1.5倍。根據(jù)膨脹節(jié)的容積大小，保壓1030min，檢查膨脹節(jié)各部位有無滲漏，受壓時最大波距與受壓前波距之比不超過1.15。7、膨脹節(jié)組焊后應進行外觀和幾何尺寸的檢驗。膨脹節(jié)兩端面同軸度公差：當公稱通徑小于等于500mm時，為5mm；當公稱通徑大于500mm時，為公稱通徑的1%，且小于等于10mm 。膨脹節(jié)兩端面與主軸線垂直度公差為公稱通徑的1%，且小于等于3mm。膨脹節(jié)在出廠前進行預拉伸的，預拉伸后的出廠長度公差也應符合規(guī)定，對膨脹節(jié)自由狀態(tài)長度和預拉伸后的出廠長度分別進行檢驗。膨脹節(jié)出廠前的檢驗主要有上述的外觀檢查、幾何尺寸檢查和壓力檢驗。對有特殊要求的膨脹節(jié)，可根據(jù)使用工況、工藝要求等，按供需雙方協(xié)議進行其它方法的檢驗，如氣密性試驗、滲漏和著色，無損檢驗等。膨脹節(jié)的應用波紋膨脹節(jié)作為一種管道補償構件，在電力、石化、供熱、鋼鐵、城建等領域被廣泛地應用。其作用是在動力或熱力管網(wǎng)中、設備與管路、設備與設備之間的連接中起補償作用。波紋膨脹節(jié)以它的軸向伸縮或角度變化來補償管路系統(tǒng)或設備因溫差（或機械運動）造成的位置移動；消除設備開車、停車或正常運行條件下的振動。一、波紋膨脹節(jié)在動力或熱力管網(wǎng)中的應用在工廠的動力管網(wǎng)和城市的集中供熱管網(wǎng)中，由于管路工作時與停用時的溫差較大，管路存在較大的熱膨脹。采用波紋膨脹節(jié)來補償這些管路的熱膨脹比傳統(tǒng)的補償方法（如形張力、套筒式補償器等）有明顯的優(yōu)點，波紋膨脹節(jié)占地面積小、密封性能好，不易泄漏、補償能力大，所以，近年來在工廠的動力管網(wǎng)和城市的集中供熱管網(wǎng)中大量地使用波紋膨脹節(jié)。根據(jù)管路的布置可使用不同類型的波紋膨脹節(jié)。二、波紋膨脹節(jié)在設備與管路、設備與設備之間連接中的應用彎管力平衡式波紋膨脹節(jié)用于設備與設備之間的連接，其作用是補償兩設萬備之間管路的熱膨脹，減小安裝誤差對設備產生的力，方便安裝。采用彎管力平衡式波紋膨脹節(jié)能使設備不受內壓產生的盲板力作用，改善設備的受力狀況，設備容易固定。波紋膨脹節(jié)作為泵用軟聯(lián)管應用在泵的進、出口管路上。在泵的進、出口管路上安裝的通用型（即萬能式）膨脹節(jié)來補償管路的熱膨脹，減小管路熱膨脹對泵的推力，或吸收泵運行產生的振動。波紋膨脹節(jié)可用于貯罐與管路的柔性連接。近年來，油田、油庫、化工廠的貯罐越建越大，由于地質條件的限制，基礎自然下沉使貯罐和進、出口管路產生位置變化，易造成連接管路和罐壁的損壞所以在貯罐的進、出口管路中安裝波紋膨脹節(jié)或金屬軟管來補償位移。在貯罐的出口管路中安裝了小拉桿式（復式萬能式）波紋膨脹節(jié)，它不僅能吸收管路熱膨脹產生的軸向位移，而且能補償由貯罐基礎下沉引起的橫向位移，防止管路和罐壁的損壞，并且還具有一定的防震和抗震作用。波紋膨脹節(jié)在鋼鐵工業(yè)的應用也很廣泛。在大型的高爐、熱風爐上，主要應用大口徑的波紋膨脹節(jié)和矩形波紋膨脹節(jié)。例如在高爐爐頂設備中的給排壓管路系統(tǒng)、高爐爐體的冷卻管路系統(tǒng)、送風管路、大型轉爐爐頂供氧管路和冷卻水管路等，都使用不同類型的波紋膨脹節(jié)。在高爐爐體的送風支管中安裝了一個通用型波紋膨脹節(jié)，它不僅能補償管路的位移，還可以減小安裝應力。三、波紋膨脹節(jié)在列管式換熱器中的應用在列管式換熱器中，由于換熱管和筒體的溫度差異，因而使換熱管和筒體的熱膨脹量存在差異，使管板的受力增大。在筒體上加上一個波紋膨脹節(jié)來吸收換熱管和筒體的變形差，將會改善管板受力狀況，減小管板的厚度。膨脹節(jié)的選型與使用指南一、波紋膨脹節(jié)的選型1、波紋膨脹節(jié)型號表示方法目前，我國在膨脹節(jié)型號的表示方法上尚無統(tǒng)一標準，各生產企業(yè)習慣于按各自的模式來表示。但型號所表示的內容卻大致相同，有結構型式、公稱通徑、工作壓力、補償量或波數(shù)，連接方式等。2、波紋膨脹節(jié)公稱壓力產品樣本中所列的公稱壓力一般為設計溫度300時的壓力，分為0.25mpa、0.6mpa、1.0mpa、1.6mpa、2.5mpa及4.0mpa等幾個壓力等級。當使用溫度低于或高于300時，膨脹節(jié)的壓力等級需要進行適當?shù)男拚?、波紋膨脹節(jié)公稱通徑波紋膨脹節(jié)公稱通徑與管道的公稱通徑相同。4、波紋膨脹節(jié)補償量與循環(huán)次數(shù)波紋膨脹節(jié)的循環(huán)次數(shù)與補償量有直接的聯(lián)系，一般在產品樣本所列的補償量是保證循環(huán)次數(shù)為1000 次的值。若實際循環(huán)次數(shù)高于或低于1000次，可根據(jù)補償量修正系數(shù)對補償量進行修正。5、波紋膨脹節(jié)材料波紋膨脹節(jié)的波紋管一般采用奧氏體不銹鋼（1cr18ni9ti，sus304，sus316， sus321等），也可以根據(jù)使用工況采用碳鋼和復合層（即內外層為不銹鋼材料，中間夾層采用伸長率較大的碳鋼）。法蘭和端管及其它附件采用碳銅，其中焊接零件采用低碳鋼。也可以根據(jù)用戶的要求及使用工況采用不銹鋼和低合金結構鋼。二、波紋膨脹節(jié)的選用程序波紋膨脹節(jié)的選用按以下程序：1、對管線進行合理設計與分段，確定各段采用波紋膨脹節(jié)的形式與數(shù)量2、確定工作壓力等級3、計算管線各分段需要的補償量，確定各波紋膨脹節(jié)的額定補償量4、 根據(jù)通徑、壓力等級及補償量選擇波紋膨脹節(jié)的型號下面對這一過程進行說明：1、管線的分段與波紋膨脹節(jié)型式、數(shù)量的確定不論多么復雜的管線，均可以通過架設管架的方法將管線簡化為一定數(shù)量的、形狀比較簡單的典型管段，如直線管段、l 形管段、z 形管段等。這些管段的位移均可用不同類型的波紋膨脹節(jié)來補償。一般直線管段采用軸向膨脹節(jié)；l 形管段、z形管段采用橫向型或由角向型組成的復式鉸鏈型（或三鉸鏈系統(tǒng)）膨脹節(jié)；而空間z形管段則采用大拉桿式或由萬向角向型組成的萬向橫向型（或萬向三鉸鏈系統(tǒng)）膨脹節(jié)。在城市管網(wǎng)中，大部分管段為直線段。因此，城市管網(wǎng)大都采用軸向型膨脹節(jié)。軸向型波紋膨脹節(jié)一般不能用來做橫向位移補償，但允許用于有少量彎曲的管線中做直線位移補償，此時十應盡量避免將膨脹節(jié)設于折彎處，最好在折彎處設固定支架。在管網(wǎng)中，若將l形管段和z形管段再細化分解，也可以變成幾個直線管段，那么只選用軸向型膨脹節(jié)就可以了。整個管線全部劃分為直線管段，這樣的設計雖然也能解決管線的補償問題，也不是錯誤的設計，但并不是最佳的、合理的設計。將l形管段和z形管段分解為直線管段需要通過增設固定支架來實現(xiàn)分段，每管段又要軸向型膨脹節(jié)來補償，這樣支架和膨脹節(jié)的數(shù)量都要增多，使得工程造價增加。因此在l形管段和z形管段中廣泛地采用橫向型膨脹節(jié)。另外由于橫向型膨脹節(jié)補償量大，故在有彎頭的管線（l形管段和z形管段）中，人們常常用一個橫向型波紋膨脹節(jié)取代多個軸向型波紋膨脹節(jié)。2、確定工作壓力等級一般可以根據(jù)管道的設計壓力直接確定膨脹節(jié)公稱壓力。產品的公稱壓力等級有 0.1；0.25；0.6；1.0；1.6；2.5；4.0（mpa）。必要時，可以精確確定公稱壓力等級，一般產品樣本中的壓力系列是在設計溫度為300 時的數(shù)值。如果管道使用溫度不等于300 ，可根據(jù)溫度修正系數(shù)對公稱壓力等級進行修正。3、計算各管段的位移量，確定膨脹節(jié)額定補償量計算各管段的位移量是根據(jù)管線在最高與最低溫度下由熱脹冷縮產生的伸縮量來確定。波紋膨脹節(jié)的額定補償量根據(jù)管段的位移量來確定。在確定時，有時還要考慮到與管線相連的容器及固定支架的位移。波紋膨脹節(jié)的額定補償量應當是真