膨脹節(jié)安裝知識

1、金屬波紋膨脹節(jié)安裝使用中應注意的幾個問題金屬波紋膨脹節(jié)以其結構緊湊的明顯優(yōu)勢逐漸取代傳統(tǒng)的n型膨脹節(jié)而得到普及，在冶 金、化工、機械、航天等領域得到廣泛應用，在應用過程中，也曾聽到見到相關的事故， 筆者2003年5月曾親眼日睹唐山市某鋼鐵公司制氧廠500m外輸管線第二個膨脹節(jié)爆 裂事故現(xiàn)場，在爆裂點前后兩？219*6管線被甩出80余米，所幸沒有人員傷亡，分析其 中的原因，覺得我們在應用過程中對膨脹節(jié)受力的相關問題認識不夠，尤其管系受力， 系統(tǒng)急于開車，減壓站自調(diào)未投用,主固定支架受力過大（主要是管道內(nèi)壓產(chǎn)生的盲板力） 被推倒，致膨脹節(jié)爆裂事故的發(fā)生。一、公稱壓力：產(chǎn)品的公稱壓力是指工作溫度為3

2、00C（通常）時的壓力值，在實際應用中可根據(jù)公稱 壓力與溫度的對比選取最大工作壓力。二、工作溫度、補償量及剛度：產(chǎn)品的補償量（剛度）是指工作溫度為300C（20C）（通常）計算所的，當使用溫度 為其它數(shù)值時，需對補償量及剛度進行修正。三、補償器預變形：為使補償器處于一個良好的工作位置，并減少支架受力，宜對補償器在安裝前進行“預變 形”。四、支架設計：a、主固定支架主固定支架一般設置在管道的盲端、彎頭、閥門及側支管線連接處等地方，主固定支架 主要受以下作用力（1）管道內(nèi)壓產(chǎn)生的盲板力Fp=P*Ae式中：P一管道的最高工作壓力（Mpa）Ae一波紋管的有效面積（mm2）Ae=n/4*D2mDm一波紋

3、管波紋部分的平均直徑（2）膨脹節(jié)位移時產(chǎn)生的剛度反力Fk=1/2*k*e式中：e一膨脹節(jié)的補償量（mm）K一膨脹節(jié)的剛度（N/m）（3）管道伸縮時與導向支架和滑動托架產(chǎn)生的摩擦反力Ff=9.8*p*（wiL+wzL）式中：p一摩擦系數(shù)wi每米管道重量（kg/m）wz每米管道內(nèi)介質(zhì)重量（kg/m）L管段內(nèi)管道總長度（m）主固定支架需承受上述三種力，靠近膨脹節(jié)端主固定支架受內(nèi)壓產(chǎn)生的盲板力和位移產(chǎn) 生的剛度反力，即F= Fp + Fk而另一端的主固定支架還要承受伸縮時產(chǎn)生的摩擦反力，即F= Fp + Fk + Ff次固定支架次固定支架一般設置在直線管段上軸向型膨脹節(jié)之間，不承受管線內(nèi)壓產(chǎn)生的盲板力

4、的 作用，但承受管線內(nèi)壓產(chǎn)生的推力，即Fp=P*（Ae- Ag）= P*n/4*（D2m- D2n）式中：Dn一管道內(nèi)徑（mm）Ag流通面積（mm2）次固定支架靠近膨脹節(jié)一端還要承受位移產(chǎn)生的剛度反力，即：F= Fp+ Fk而另一端還要承受管道伸縮時產(chǎn)生的摩擦反力，即：F= Fp+ Fk + Ff導向支架導向支架是用來保證管線按一定方向位移，以限制管線在其它方向的位移，保證補償器 的安全使用，導向支架的設置原則如下：膨脹節(jié)的一端靠近固定支架，距固定支架的距離L14DN,膨脹節(jié)的另一端應設導向支架， 第一個導向支架距膨脹節(jié)的距離L24DN,第二個導向支架距第一個導向支架的距離 L314DN,其它

5、導向支架的最大間距L max按下式計算：L max =1.57* EI/（PAe士Ke ）1/2式中：E一管道的彈性摸量（Mpa）I一管道橫截面的慣性距（mm4）P設計壓力（Mpa）Ae一波紋管的有效面積（mm2）K一補償器的剛度（N/m）e補償器的額定軸向位移量（mm）當補償器受壓縮時取+Ke，受拉伸時取-Ke安裝及使用的其它常規(guī)要求,諸如:補償器的安裝方向；嚴禁采用補償器變形調(diào)整管道安 裝超差;波殼避免焊渣飛濺及機械損傷等等相關問題，這里就不在贅述?？傊灰覀冋嬲娴亓私饬水a(chǎn)品的相關知識，就可以從根本上避免事故的發(fā)生。膨脹節(jié)的安裝和試壓注意事項膨脹節(jié)的安裝和試壓注意事項安裝前，應先檢

6、查封波紋管膨脹節(jié)的型號、規(guī)格及管道的支座必須符合設計要求。對帶內(nèi)襯筒的膨脹節(jié)，應注意使內(nèi)襯筒方向與介質(zhì)流動方向一致（按膨脹節(jié)的流向 標志安裝）。平面角向型膨脹節(jié)的鉸鏈轉(zhuǎn)動平面應與位移平面一致。需要進行冷緊的膨脹節(jié)，其預變形所用的輔助構件，應在管系安裝完畢后拆除。管系安裝完畢應立即拆除膨脹節(jié)上用作安裝運輸保護的輔助定位機構及緊固件，并 按設計要求將限位裝置調(diào)到規(guī)定的位置，使管系在環(huán)境條件下有充分的補償能力。除設計要求預拉壓或冷緊的預變形外，嚴禁用使波紋管變形的方法來調(diào)整管道安 裝偏差，以免影響膨脹節(jié)的正常功能，降低使用壽命和增加管系，設備接管及支承 構件的載荷。膨脹節(jié)所有的活動元件不得被外部構件

7、卡死或限制其活動部位正常動作。安裝過程中不允許焊渣飛濺到波紋管表面和使波紋管受到其它機械損傷。對用于氣體介質(zhì)的膨脹節(jié)及其連接管道，作水壓試驗時，要考慮充水時是否需要對 膨脹節(jié)的接管加設臨時支架以承重。水壓試驗用水必須潔凈，無腐蝕性，并控制水中的氯離子的含量不超過25ppm。水壓試驗結束后，應盡快排盡波紋中的積水，并迅速將波殼的內(nèi)表面吹干。膨脹節(jié)的安裝注意事項一、膨脹節(jié)的安裝注意事項：1、安裝前，應先檢查波紋管膨脹節(jié)的型號、規(guī)格及管道的支座配置必須符合設計要求；2、對帶內(nèi)襯管的膨脹節(jié)，應注意使內(nèi)襯管方向與介質(zhì)流動方向一致（按膨脹節(jié)的流向標志安 裝）。平面角向型膨脹節(jié)的鉸鏈轉(zhuǎn)動平面應與位移平面一致

8、；3、需要進行冷緊的膨脹節(jié)，其預變形所用的輔助構件，應在管系安裝完畢后拆除；4、管系安裝完畢應立即拆除膨脹節(jié)上用作安裝運輸保護用的輔助定位機構及緊固件，并按設 計要求將限位裝置調(diào)到規(guī)定的位置，使管系在環(huán)境條件下有充分的補償能力；5、除設計要求預拉伸或冷緊的預變形外，嚴禁用使波紋管變形的方法來調(diào)整管道的安裝偏差， 以免影響膨脹節(jié)的正常功能，降低使用壽命和增加管系、設備接管及支承構件的載荷；6、膨脹節(jié)所有的活動元件不得被外部構件卡死或限制其活動部位正常動作；7、安裝過程中不允許焊渣飛濺到波紋管表面和使波紋管受到其它機械損傷8、膨脹節(jié)的安裝應按照管系施工圖及膨脹節(jié)安裝說明書要求進行。9、安裝膨脹節(jié)的

9、管道必須恰當?shù)募右詫蚝凸潭ú拍苁古蛎浌?jié)發(fā)揮作用，因此導向和固定支 架的設置必須嚴格按設計部門有關技術資料進行。對于導向、固定支架的設置原則，請詳見“波紋膨脹節(jié)安裝指南”。10、膨脹節(jié)用的波紋管是用薄壁不銹鋼板成型的，因此在運輸、吊裝和焊接期間不要敲擊、 劃傷、引弧、焊接飛濺等原因使波紋管損傷。11、安裝前應清除波紋管及管道內(nèi)異物，保證波紋管正常運動。12、對有流向要求的膨脹節(jié)應按介紹流向箭頭的要求進行安裝。13、為了使波紋管處于良好的工作狀態(tài)，安裝時不能用膨脹節(jié)的變形，包括軸向、橫向、扭 轉(zhuǎn)等變形來調(diào)正管系位置安裝誤差。14、膨脹節(jié)安裝完畢后，在系統(tǒng)運行前要拆除所有涂黃色的運輸固定螺桿。膨脹

10、節(jié)安裝時用力問題膨脹節(jié)安裝的時候要先預壓縮，按你設計要求壓縮到規(guī)定位置；設備制作完畢后，設 備運行中，螺栓不用撤出，但要把螺母松開，保證膨脹節(jié)能自由伸縮。如果你吧螺栓取掉， 膨脹節(jié)受的彎曲載荷對膨脹節(jié)是有影響的；而且在設備檢修中（如果要吊裝設備）。還必須 把螺栓上緊。膨脹節(jié)一般在安裝施工和試壓過程中是不允許松開定位螺栓的，因為如果松開會造成膨脹節(jié)損壞，無法使用。只有等全部試壓、吹掃合格后，用戶使用前才能松開。 切記不管膨脹節(jié)安裝在那里都要按要求來做。一般地說，制造廠均會提供膨脹節(jié)的安裝技術要求及注意事項。在多數(shù)情況下，膨脹節(jié)在安裝時，均要考慮對膨脹節(jié)進行預變形。但 是要注意，在安裝膨脹節(jié)的管段

11、兩端的固定支架必須具有足夠的強度這樣才能保證在試壓時 膨脹節(jié)以及管段的安波紋管膨脹節(jié)的安裝要求波紋管膨脹節(jié)的安裝要求波紋管膨脹節(jié)不能承重，應單獨吊裝，除非對波紋管膨脹節(jié)采取加固措施，否則不允許波紋管膨脹節(jié)與管道焊接后一齊 吊裝。安裝前應先檢查波紋管膨脹節(jié)的型號、規(guī)格及管道的支座配置必須符合設計要求。對帶內(nèi)襯筒的波紋管膨脹節(jié)注意使內(nèi)襯筒的的方向與介質(zhì)流動方向一致，平面角向型波紋管膨脹節(jié)的鉸鏈轉(zhuǎn)動平面與位 移平面一致。需要進行冷緊的波紋管膨脹節(jié)，其預變形所用的輔助構件應在管系安裝完畢后拆除。除設計要求預拉伸（或壓縮）或“冷緊”的預變形量外，嚴禁用使波紋管變形的方法來調(diào)整管道的安裝偏差，以免影響波

12、紋管膨脹節(jié)的正常功能，降低使用壽命和增加管系、設備按管及支撐構件的載荷。安裝過程中不允許焊渣飛濺到波紋管膨脹節(jié)表面和使波紋管受到其它機械性損傷。管系安裝完畢應立即拆除波紋管上作安裝運輸保護的輔助定位機構信緊固件，并按設計要求將限位裝置調(diào)到規(guī)定位置。波紋管膨脹節(jié)的所有活動元件不得被外部構件（或者內(nèi)部固體沉積物）卡死或限制其活動部位正常工作。對于氣體介質(zhì)的波紋管膨脹節(jié)及其連接管道，作水壓試驗時，要考慮充水時是否需要對波紋管膨脹節(jié)上的接管加設臨時 支架以承重。水壓試驗用水必須干凈（不能用含有泥沙或者有沉積物的污水）、無腐蝕性，對奧氏體不銹鋼波紋管膨脹節(jié)應嚴格控制水 中氯離子含量不超過25PPm。水壓

13、試驗結束后應盡快排凈波紋中的積水波紋管膨脹節(jié)是由金屬波紋管和構件組成的具有伸縮功能的器件，它能夠補償管道的熱變形、機械變形和吸收各種機械振動，起到降低管道變形和提高管道使用壽命的作用。第一節(jié)波紋管膨脹節(jié)的分類按是否能吸收管道內(nèi)介質(zhì)壓力所產(chǎn)生的壓力推力（盲板力），可分為無約束型波紋管膨脹節(jié)和有約束型膨脹節(jié)。按波紋管的波形結構參數(shù)，可分為U形、Q形、S形、V形（目前國內(nèi)廠家多數(shù)采用U形）。按波紋管的位移型式，可分為軸向型、橫向型、角向型及壓力平衡型波紋管膨脹節(jié)（大多數(shù)廠家都是按這種分類標示在說明書上的）。（1）單式軸向型膨脹節(jié)由一個波紋管及結構件組成，主要用于吸收軸向位移而不能承受介質(zhì)壓力推力的膨

14、脹節(jié)第二節(jié)波紋管膨脹節(jié)選型與管線設計一、波紋管膨脹節(jié)選型必須考慮以下幾問題：公稱尺寸、聯(lián)連型式及法蘭標準。設計壓力、設計溫度。介質(zhì)產(chǎn)生的壓力推力（盲板力），決定采用無約束膨脹節(jié)還是采用有約束膨脹節(jié)。波紋管的材料及熱處理：主要取決于工作介質(zhì)，對于高溫蒸汽熱網(wǎng)防止應力腐蝕造成的破壞推薦用316L且固溶處理，對于催化、裂化高溫裝置用波紋管推薦用高鎳合金且進行退火或固溶處理。疲勞壽命-考慮波紋管膨脹節(jié)的工作次數(shù)。吸收位移形式-軸向、橫向、角向。二、管道系統(tǒng)中的支座合理的設計管路系統(tǒng)中的支座，是保證波紋管膨脹節(jié)正常發(fā)揮作用的必要條件，不同類型的波紋管膨脹節(jié)，對于管系的支座有不同的要求。1、主固定支座（M

15、ain Anchor）主固定支座是安裝在具有一個或者幾個無約束波紋管膨脹節(jié)的管系上，它必須承受由與它相連接的每一管段上所施加在它 上面的力和力矩。如管道內(nèi)介質(zhì)壓力產(chǎn)生的壓力推力（盲板力），使波紋管膨脹節(jié)產(chǎn)生額定位移所需的力和力矩，以及由 可調(diào)導向支座、定向?qū)蛑ёa(chǎn)生的摩擦力，還有管線和介質(zhì)的重量，流體沖擊力，等。當選用無約束波紡管膨脹節(jié)時，在下述情況下必須設置主固定支座：1）管道盲端2）介質(zhì)流向改變處3）管道分支處4）管道變徑處5）兩個波紋管膨脹節(jié)之間的管道上截止閥或減壓閥處。次固定支座（I anchor） 1.波紋管膨脹節(jié)不能承重，應單獨吊裝，除非對波紋管膨脹節(jié)采取加固措施，否則不允許波

16、 紋管膨脹節(jié)與管道焊接后一齊吊裝。2.安裝前應先檢查波紋管膨脹節(jié)的型號、規(guī)格及管道的支座配置必須符合設計要求。對帶內(nèi)襯筒的波紋管膨脹節(jié)注意使內(nèi)襯筒的的方向與介質(zhì)流動方向一致，平面角向型波紋管膨脹節(jié)的鉸鏈轉(zhuǎn)動平面與位 移平面一致。需要進行冷緊的波紋管膨脹節(jié)，其預變形所用的輔助構件應在管系安裝完畢后拆除。除設計要求預拉伸（或壓縮）或“冷緊”的預變形量外，嚴禁用使波紋管變形的方法來調(diào)整管道的安裝偏差，以免影響波 紋管膨脹節(jié)的正常功能，降低使用壽命和增加管系、設備按管及支撐構件的載荷。安裝過程中不允許焊渣飛濺到波紋管膨脹節(jié)表面和使波紋管受到其它機械性損傷。管系安裝完畢應立即拆除波紋管上作安裝運輸保護的輔助定位機構信緊固件，并按設計要求將限位裝置調(diào)到規(guī)定位置。波紋管膨脹節(jié)的所有活動元件不得被外部構件（或者內(nèi)部固體沉積物）卡死或限制其活動部位正常工作。對于氣體介質(zhì)的波紋管膨脹節(jié)及其連接管道，作水壓試驗時，要考慮充水時是否需要對波紋管膨脹節(jié)上的接管加設臨時 支架以承重。水壓試驗用水必須干凈（不能用含有泥沙或者有沉積物的污水）、無腐蝕性，對奧氏體不銹鋼波紋管膨脹節(jié)應嚴格控制水 中氯離子含量不超過25PPm。水壓試驗結束后應盡快排凈波紋中的積水。對于直管段來說，次固定支