金屬波紋管膨脹節的應用探究

蔡青松 甄瑞瑞

摘要：金屬波紋管膨脹節是受熱管網和設備進行熱補償的關鍵部件之一，除了位移補償的作用，還兼有減振降噪的功能。當今工業時代的全面蓬勃發展帶來諸多工業體系的興盛，然而在其背后諸多工廠如旱地拔蔥一般一一建立。與此同時，金屬波紋管膨脹節的應用也日趨廣泛。基于這一現狀，本文旨在圍繞金屬波紋管膨脹節的選型應用展開深入探究。

關鍵詞：金屬膨脹;選型因素;應用方向

引言

自改革開放以后，我國在航空航天、石化、化工、水利、電力、冶金、和原子能等工業的投入越發巨大，在工廠以及工業項目的運轉過程中，金屬波紋管膨脹節的應用成為了一項重要的影響因素，而針對性的選擇成為了提高項目運作效率以及優化成本的重要因素。

一、金屬波紋管膨脹節的構造及制造材料

如圖，圓形金屬波紋管膨脹節作為廣泛運用的一類金屬波紋管膨脹節，用于補償排氣管的受熱變形以及緩解排氣系統運轉工作時高熱頻率下的設備振動。圓形金屬波紋管膨脹節其波紋管內設有導流筒，波紋管的一端為入口，波紋管的另一端為出口，其結構特征是：入口的外端面環設有沉孔，所述波紋管的一端部向外翻折形成能嵌入沉孔內的波紋管翻邊結構，導流筒的一端部向外翻折形成能嵌入沉孔內的導流筒翻邊結構。波紋管另一端也向外翻折形成與出口法蘭外端面貼合的波紋管翻邊結構。沉孔的底壁上環設有圓形凸面。波紋管一端部波紋管翻邊結構的相對外表面與導流筒翻邊結構的相對內表面貼合。波紋管、導流筒均由奧氏體不銹鋼制成。奧氏體不銹鋼高溫性能優良，提高了膨脹節的可靠性。進出口法蘭可以設計為方形，也可以設計為圓形[1]。

二、金屬波紋管膨脹節的作用

如果將金屬管道直接與管道或主機設備相連接，就屬于硬性連接。而硬性連接會給管路、設備及整個系統帶來一系列的隱患。首先，在主機設備發生振動時就會使管道及整個系統一起產生振動，從而可能導致管道、設備及整個系統發生變形和破壞。其次，如果管道與設備之間存在一定的安裝誤差，就可能導致安裝困難，或安裝后殘余較大的安裝應力。此外，金屬管道系統內流體的熱脹冷縮，以及環境溫度的變化、季切的變化而引起的管道系統的熱脹冷縮，都會導致管道、設備及整個系統產生一定的位移或破壞應力。

如果選用合適的金屬波紋管膨脹節將管道與管道、管道與主機設備進行合理的軟連接，就可以消減整個系統的振動，就可以消減因安裝誤差對系統產生的破壞應力，就可以補償管路因熱脹冷縮而產生的位移，消減管路因熱脹冷縮而產生的破壞應力，以達到保護管道、設備及整個系統的目的。

總之，金屬波紋管膨脹節在對管路設備系統的補償及安全保護方面有著不可取代的作用。

三、 金屬波紋管膨脹節的應用

（一）金屬波紋管膨脹節的主要應用

為保障管道安全運行，金屬波紋管膨脹節多用于以下多種情況：其一，補償吸收管道軸向、橫向、角向熱變形，膨脹節的主要作用便在于緩解設備因過熱因素導致的不良變形。其二，以波紋膨脹節的伸縮量來方便閥門和管道的安裝、密封與拆卸，膨脹節還在一定程度上有助于穩定設備結構，加固設備體系進而保障設備的穩定運行。其三，吸收設備振動，減少設備振動對管道的影響，減少受機械運轉而產生的振動所帶來的機能損耗與運轉誤差[2]。最后，有助于吸收地震、地陷對管道的變形量從而實現減少外部因素導致的機械受損可能，延長機械的使用壽命。

（二）金屬波紋管膨脹節的選擇

波紋管膨脹節的不同種類，決定了其面對不同情況的工業項目有著不同的方案安排。眾所周知，我們工業項目當中常見的三大金屬膨脹節分別為一次性直埋式波紋膨脹節、自由補償波紋式膨脹節以及井置式波紋膨脹節。一次性直埋式波紋膨脹節在安裝過程中需配備鍋爐進行管道加熱，這導致了其使用非廣泛，多數用于與之想配對的工業環境。然而，自由補償式波紋膨脹節其自身特點有助于工程設計者在直埋管道設計上的安裝簡便化的需求，但其需深埋地底的特性導致選擇使用該金屬膨脹節的周密考慮以及環境考察必須到位，否則大量的返修以及工業隱患必然隨著誕生。除此之外，井置式波紋膨脹節其工作狀態為架空態，而這一特點則適用于絕大多數工業工程的需求，此外在其膨脹節的制造工藝以及使用工藝上皆是我國在金屬膨脹節上最為頂配的工藝。總而言之，針對具體情況合理安排不同金屬膨脹節的組合使用，因地制宜方才是工業設計的最優選擇，機械只是死物，如何最優化發揮其作用，則依靠人的思維。

（三）金屬波紋管膨脹節應用注意事項

首先，多次測量所需安裝分管之間的位移量，根據管道安裝過程與運轉過程的溫度范圍，合理選擇位移量，保障工業設計的補償量的精確是一項工程能否流暢進行的關鍵影響因素。其二，針對性選擇合理膨脹節，同時結合管道運轉溫度、安裝溫度以及運轉環境等內外界因素，設計最優補償方式，保證補償量的合理使用，確保工程的穩定運行。此外，穩妥且堅固的穩固固定基座的設計則是重中之重，固定基座對管道而言就猶如高樓大廈的地基一般起基石作用，在設計穩固基座的過程當中必須切實考慮膨脹節以及管道的自重以及承重范圍，這決定了一條管道能否正常使用，擁有較長的使用時間。除此之外，金屬膨脹節選擇是必須考慮其制作的原材料，過于劣質的原材料對于金屬膨脹節的壽命有著至關重要的影響。

四、結束語

鑒于金屬膨脹節自身特質及其對于工業項目的優化作用的影響，國內大多數工業項目多采用金屬膨脹節以提高項目質量并且切實保護工業成果。隨著科學技術的發展以及不同種類的制造原料的合成，金屬膨脹節的性能與制造成本將會得到進一步優化從而為中國工業的穩步發展再添一把薪火。此外，金屬膨脹節的優化應用必將助力我國工業的獨立化與國際化更上一層樓，對于企業而言，這是關乎收益的核心要點;于社會而言，這是國家強盛道路上的又一枚新磚。

參考文獻：

[1]邢桂香.金屬波紋管膨脹節的設計與應用[J].民營科技，2013，000（008）：39-39.

[2]盧志勇.選用金屬波紋管膨脹節應注意的問題[J].硫磷設計與粉體工程，2005（05）：24-28+4.

（作者單位：江蘇卉欣波紋管業有限公司1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?江蘇恒高電氣制造有限公司2）