补偿器在工厂中的使用案例

 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。

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，但一般不应补偿器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。

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必须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。

补偿器作用：

1.补偿吸收管道轴向、横向、角向冷热变形。

2.波纹补偿器伸缩量，方便阀门管道的安装与拆卸。

3.吸收设备振动，减少设备振动对管道的影响。

4.吸收地震、地陷对管道的变形量。

补偿器选用技巧：

补偿器采用矩形截面，圆角波形，管道中单个膨胀节承受二维方向位移。由2个膨胀节组成的肘接管道可承受三维方向位移。矩形圆角金属波纹膨胀节有全高、半高型、按照烟道尺寸，应力应变要求用户可多波节选用。

1、用户根据管系热位移情况选定了合适的补偿器以后，至少还得提供管内的流通介质，烟风道的设计压力，运行时的高温度，烟风道横截面的外形尺寸（长、宽）所选用的波形（全高216mm、半高108mm）和波数（单个波纹单波数不超过6波），以便进行补偿器的结构设计和制造。

2、每波大允许膨胀量：全高型△α=±24mm半高型△α=±12mm。

3、挡灰板：对风道或少尘的管道可以不采用，对多尘的烟道应采用档灰板。

4、为减少波纹管的波节数，应考虑冷拉50%。

5、补偿器适用于截面面积小于4.6平方米以及烟风道外形尺寸中有一边小于1.5m但大于0.6mm的场合。标准全高型波纹补偿器适用于所有的烟风道。

补偿器安装试压：

1、安装前，应先检查波纹补偿器膨胀节的型号、规格及管道的支座配置必须复合设计要求。

2、对带内衬筒的膨胀节，应注意使内衬筒方向与介质流动方向一致（按膨胀节的流向标志安装）。平面角向型膨胀节的铰链转动屏幕应与位移平面一致。

3、需要进行“冷紧”的膨胀节，其预变形所用的辅助构件，应在膨胀节预变形后拆除。

4、管系安装完毕后应立即拆除膨胀节上用作安装运输保护的辅助定位机构及紧固件，并按设计要求将限位装置调到规定的位置，使管系在环境条件得以充分的补偿。

5、除设计要求预拉压或“冷紧”的预变形外，严禁使用波纹管变形的方法来调整管道的安装偏差，以免影响膨胀节的正常功能，否则会降低其使用寿命和增加管系、设备及支承构件的载荷。

6、膨胀节所有的活动元件不得被外部构件卡死或限制其活动部位正常动作。

7、安装过程中不允许焊渣飞溅到小组纹管表面和使波纹管受到其它机械损伤。

8、对用于气体介质的膨胀节及其连接管道，作水压试验时，要考虑充水时是否需要对膨胀节的接管加设临时支架以承重。

9、水压试验用水必须纯净，无腐蚀性，并控制水中的氯离子的含量不超过25ppm。水压试验结束后，应尽快排尽波纹管中的积水，并迅速将波壳的内表面吹干。

10、管道对中性要好，在无其它方法保证时，可采用直管敷设后切下等长管道再安装膨胀节的方法来保证。

11、须注意的是，膨胀节是不吸收扭矩的，因此在安装膨胀节时，不允许膨胀节受到扭转。

12、膨胀节所有的活动元件不得被外部构件卡死或限制其活动部位正常运作。

13、保温层应做在膨胀节外保护套上，不得直接做在波纹管上。不得采用含氯的保温材料。

14、安装过程中不允许焊渣飞溅到波纹管表面和使波纹管受到其它机械损伤。

15、支架必须符合设计要求，严禁在支架未安装好之前在管线内试压，以免将膨胀节拉坏。

16、膨胀节允许不超过1.5倍公称系统压力试验。

17、装有膨胀节的管线在运行操作中，阀门开启和关闭要逐渐进行，以免管线内温度和压力急剧变化，造成支架或膨胀节损坏。