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常州鹏顺波纹管制造有限公司

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钛膨胀节目前流行的几种受力方式

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编辑时间 : 2019-11-08

  

  由于工作介质及环境温度的变化导致管道长度发生变化,并产生拉(压)应力,当超过管道本身的抗拉强度时,会使管道变形或破坏。为此,在管道局部架空地段应设置补偿器,即钛膨胀节。使由温度变化而引起管道长度的伸缩加以调节得到补偿


  波纹钛膨胀节的形式

  波纹管配备相应的构件,形成具有各种不同补偿功能的波纹钛膨胀节。按补偿形式分为轴向型、横向型、角向型及压力平衡型。


  轴向型

  普通轴向型、抗弯型、外压型、直埋型、直管力平衡型、一次性直埋型。


  横向型

  单向角向型、万向角向型。

  以上是基本分类,每类都具备共同的功能。在一些特定情况还可以有特殊功能,如耐腐蚀型、耐高温型。按特定场合的不同,分为催化裂化装置用、高炉烟道用。按用于不同介质分为:热风用、烟气用、蒸汽用等。


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  钛膨胀节的分类及钛膨胀节的特点与作用


  钛膨胀节是由一个或几个波纹管及附属结构组成,用来吸收管道或设备由于热胀冷缩引起的热位移的装置。

  钛膨胀节的种类很多,大致可分为两类,一是无约束型钛膨胀节,二是带限位装置的拉杆型钛膨胀节。使用较多的钛膨胀节有五种:通用型、横向大拉杆、直管压力平衡型曲管压力平衡型和非金属钛膨胀节。


  (1)通用型钛膨胀节由一个波纹管和两个端接构件组成,通过波纹管的柔性变形来吸收轴向位移和少量的横向位移,钛膨胀节本身不能承受介质的压力推力,压力推力要由两侧的固定支架来承受。该类型的钛膨胀节结构简单、价格低廉,当管道的设计压力较小时应优先选用此类型钛膨胀节。


  (2)横向大拉杆钛膨胀节由两个波纹管、中问接管和拉杆装置组合而成,可以吸收任意平面内的横向位移。位移发生时,大拉杆上的球面螺母绕球面垫圈转动,同时大拉杆还可以承受一定的内压推力。当管道的安装空间有限,横向位移较大时,我们可以选用此类型的钛膨胀节。


  (3)直管压力平衡型钛膨胀节的两端各有一个工作波纹管,中间由一个平衡波纹管,只能吸收轴向位移,拉杆可以承受一定的内压推力。当管系的口径较大,温度较高时,需要较大的轴向补偿量可以选择用此类型的钛膨胀节。


  (4)曲管压力平衡型钛膨胀节有两个工作波纹管和一个平衡波纹管及一个弯头组成,既可以吸收轴向位移,又可以吸收横向位移,拉杆装置可以承受内压推力。管道的高空位置弯头处,既有轴向位移,又有横向位移时,我们可以选用此类钛膨胀节。由于曲管压力平衡型钛膨胀节昂贵,我们通常选用弹簧和横向大拉杆的组合代替此类钛膨胀节。


  (5)非金属钛膨胀节一般是由复合非金属材料组成的补偿元件与金属法兰组成。其中复合非金属材料由纤维织物、硅橡胶氟塑料等性能优异的材料结合而成。非金属钛膨胀节可以吸收多种向的位移,有效的减少噪音和震动,结构简单,安装维修都很方便。为了防止钛膨胀节的位移过大,减小压力反力,通常非金属钛膨胀节上添加一个拉杆装置,可以承受一定的内压推力。当管道的口径较大,温度、压力均较低时,压缩机和风机的进口以及烟道和煤气管道通常选用此类型的钛膨胀节。

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  钛膨胀节的安装要求

  1、钛膨胀节应安装在施工图规定的位置,如需对钛膨胀节安装位置进行修改,应经系统设计单位同意。

  2、不应采用钛膨胀节变形(拉伸、压缩、横向位移、角位移)的方法补偿管道的安装误差。

  3、当钛膨胀节上附设有介质流向标志时,其安装方向应使该标志与管道介质实际流向一致。

  4、钛膨胀节轴向预变位可在制造单位或安装现场进行,钛膨胀节横向和角向预变位宜在安装现场进行。

  5、单式铰链型钛膨胀节、复式铰链型钛膨胀节和复式铰链直管压力平衡型钛膨胀节销轴连线应与位移所在的平面垂直。

  6、安装施工过程中应防止硬物碰撞波纹管。靠近波纹管进行焊接、气割或打磨作业时,应防止焊接飞溅物、气割火星或打磨火星溅到波纹管上。严禁焊接时在波纹管上引弧,严禁焊接地线直接搭在波纹管上。

  7、钛膨胀节及系统所有管架安装完毕后,试压前应拆除钛膨胀节上涂黄色漆的装运固定件。由于拉杆型钛膨胀节的拉杆与装运固定件外观相似,应注意区分。


  钛膨胀节的热补偿性能基本上由波纹管决定。波纹管是一种柔性件,其工作原理与弹簧有些相似:当管路受热时,管道伸长并压缩波纹管,对管道产生的弹性反力为推力;当管路遇冷时,管道收缩并拉伸波纹管,对管道产生的弹性反力为拉力。


  要做好钛膨胀节的设计和选用,首先要对构成波纹管的柔性件波纹管的特性有所了解。因为波纹管的性能表征了钛膨胀节的性能。这些性能包括刚度、强度、稳定性和疲劳寿命。


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