金屬波紋管膨脹節(jié)的應(yīng)用探究

蔡青松 甄瑞瑞

摘要：金屬波紋管膨脹節(jié)是受熱管網(wǎng)和設(shè)備進(jìn)行熱補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵部件之一，除了位移補(bǔ)償?shù)淖饔?，還兼有減振降噪的功能。當(dāng)今工業(yè)時(shí)代的全面蓬勃發(fā)展帶來諸多工業(yè)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(shí)，金屬波紋管膨脹節(jié)的應(yīng)用也日趨廣泛。基于這一現(xiàn)狀，本文旨在圍繞金屬波紋管膨脹節(jié)的選型應(yīng)用展開深入探究。

關(guān)鍵詞：金屬膨脹;選型因素;應(yīng)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(yè)的投入越發(fā)巨大，在工廠以及工業(yè)項(xiàng)目的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，金屬波紋管膨脹節(jié)的應(yīng)用成為了一項(xiàng)重要的影響因素，而針對(duì)性的選擇成為了提高項(xiàng)目運(yùn)作效率以及優(yōu)化成本的重要因素。

一、金屬波紋管膨脹節(jié)的構(gòu)造及制造材料

如圖，圓形金屬波紋管膨脹節(jié)作為廣泛運(yùn)用的一類金屬波紋管膨脹節(jié)，用于補(bǔ)償排氣管的受熱變形以及緩解排氣系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)工作時(shí)高熱頻率下的設(shè)備振動(dòng)。圓形金屬波紋管膨脹節(jié)其波紋管內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流筒，波紋管的一端為入口，波紋管的另一端為出口，其結(jié)構(gòu)特征是：入口的外端面環(huán)設(shè)有沉孔，所述波紋管的一端部向外翻折形成能嵌入沉孔內(nèi)的波紋管翻邊結(jié)構(gòu)，導(dǎo)流筒的一端部向外翻折形成能嵌入沉孔內(nèi)的導(dǎo)流筒翻邊結(jié)構(gòu)。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(jié)構(gòu)。沉孔的底壁上環(huán)設(shè)有圓形凸面。波紋管一端部波紋管翻邊結(jié)構(gòu)的相對(duì)外表面與導(dǎo)流筒翻邊結(jié)構(gòu)的相對(duì)內(nèi)表面貼合。波紋管、導(dǎo)流筒均由奧氏體不銹鋼制成。奧氏體不銹鋼高溫性能優(yōu)良，提高了膨脹節(jié)的可靠性。進(jìn)出口法蘭可以設(shè)計(jì)為方形，也可以設(shè)計(jì)為圓形[1]。

二、金屬波紋管膨脹節(jié)的作用

如果將金屬管道直接與管道或主機(jī)設(shè)備相連接，就屬于硬性連接。而硬性連接會(huì)給管路、設(shè)備及整個(gè)系統(tǒng)帶來一系列的隱患。首先，在主機(jī)設(shè)備發(fā)生振動(dòng)時(shí)就會(huì)使管道及整個(gè)系統(tǒng)一起產(chǎn)生振動(dòng)，從而可能導(dǎo)致管道、設(shè)備及整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生變形和破壞。其次，如果管道與設(shè)備之間存在一定的安裝誤差，就可能導(dǎo)致安裝困難，或安裝后殘余較大的安裝應(yīng)力。此外，金屬管道系統(tǒng)內(nèi)流體的熱脹冷縮，以及環(huán)境溫度的變化、季切的變化而引起的管道系統(tǒng)的熱脹冷縮，都會(huì)導(dǎo)致管道、設(shè)備及整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生一定的位移或破壞應(yīng)力。

如果選用合適的金屬波紋管膨脹節(jié)將管道與管道、管道與主機(jī)設(shè)備進(jìn)行合理的軟連接，就可以消減整個(gè)系統(tǒng)的振動(dòng)，就可以消減因安裝誤差對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的破壞應(yīng)力，就可以補(bǔ)償管路因熱脹冷縮而產(chǎn)生的位移，消減管路因熱脹冷縮而產(chǎn)生的破壞應(yīng)力，以達(dá)到保護(hù)管道、設(shè)備及整個(gè)系統(tǒng)的目的。

總之，金屬波紋管膨脹節(jié)在對(duì)管路設(shè)備系統(tǒng)的補(bǔ)償及安全保護(hù)方面有著不可取代的作用。

三、 金屬波紋管膨脹節(jié)的應(yīng)用

（一）金屬波紋管膨脹節(jié)的主要應(yīng)用

為保障管道安全運(yùn)行，金屬波紋管膨脹節(jié)多用于以下多種情況：其一，補(bǔ)償吸收管道軸向、橫向、角向熱變形，膨脹節(jié)的主要作用便在于緩解設(shè)備因過熱因素導(dǎo)致的不良變形。其二，以波紋膨脹節(jié)的伸縮量來方便閥門和管道的安裝、密封與拆卸，膨脹節(jié)還在一定程度上有助于穩(wěn)定設(shè)備結(jié)構(gòu)，加固設(shè)備體系進(jìn)而保障設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。其三，吸收設(shè)備振動(dòng)，減少設(shè)備振動(dòng)對(duì)管道的影響，減少受機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的振動(dòng)所帶來的機(jī)能損耗與運(yùn)轉(zhuǎn)誤差[2]。最后，有助于吸收地震、地陷對(duì)管道的變形量從而實(shí)現(xiàn)減少外部因素導(dǎo)致的機(jī)械受損可能，延長(zhǎng)機(jī)械的使用壽命。

（二）金屬波紋管膨脹節(jié)的選擇

波紋管膨脹節(jié)的不同種類，決定了其面對(duì)不同情況的工業(yè)項(xiàng)目有著不同的方案安排。眾所周知，我們工業(yè)項(xiàng)目當(dāng)中常見的三大金屬膨脹節(jié)分別為一次性直埋式波紋膨脹節(jié)、自由補(bǔ)償波紋式膨脹節(jié)以及井置式波紋膨脹節(jié)。一次性直埋式波紋膨脹節(jié)在安裝過程中需配備鍋爐進(jìn)行管道加熱，這導(dǎo)致了其使用非廣泛，多數(shù)用于與之想配對(duì)的工業(yè)環(huán)境。然而，自由補(bǔ)償式波紋膨脹節(jié)其自身特點(diǎn)有助于工程設(shè)計(jì)者在直埋管道設(shè)計(jì)上的安裝簡(jiǎn)便化的需求，但其需深埋地底的特性導(dǎo)致選擇使用該金屬膨脹節(jié)的周密考慮以及環(huán)境考察必須到位，否則大量的返修以及工業(yè)隱患必然隨著誕生。除此之外，井置式波紋膨脹節(jié)其工作狀態(tài)為架空態(tài)，而這一特點(diǎn)則適用于絕大多數(shù)工業(yè)工程的需求，此外在其膨脹節(jié)的制造工藝以及使用工藝上皆是我國在金屬膨脹節(jié)上最為頂配的工藝?？偠灾?，針對(duì)具體情況合理安排不同金屬膨脹節(jié)的組合使用，因地制宜方才是工業(yè)設(shè)計(jì)的最優(yōu)選擇，機(jī)械只是死物，如何最優(yōu)化發(fā)揮其作用，則依靠人的思維。

（三）金屬波紋管膨脹節(jié)應(yīng)用注意事項(xiàng)

首先，多次測(cè)量所需安裝分管之間的位移量，根據(jù)管道安裝過程與運(yùn)轉(zhuǎn)過程的溫度范圍，合理選擇位移量，保障工業(yè)設(shè)計(jì)的補(bǔ)償量的精確是一項(xiàng)工程能否流暢進(jìn)行的關(guān)鍵影響因素。其二，針對(duì)性選擇合理膨脹節(jié)，同時(shí)結(jié)合管道運(yùn)轉(zhuǎn)溫度、安裝溫度以及運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境等內(nèi)外界因素，設(shè)計(jì)最優(yōu)補(bǔ)償方式，保證補(bǔ)償量的合理使用，確保工程的穩(wěn)定運(yùn)行。此外，穩(wěn)妥且堅(jiān)固的穩(wěn)固固定基座的設(shè)計(jì)則是重中之重，固定基座對(duì)管道而言就猶如高樓大廈的地基一般起基石作用，在設(shè)計(jì)穩(wěn)固基座的過程當(dāng)中必須切實(shí)考慮膨脹節(jié)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(zhǎng)的使用時(shí)間。除此之外，金屬膨脹節(jié)選擇是必須考慮其制作的原材料，過于劣質(zhì)的原材料對(duì)于金屬膨脹節(jié)的壽命有著至關(guān)重要的影響。

四、結(jié)束語

鑒于金屬膨脹節(jié)自身特質(zhì)及其對(duì)于工業(yè)項(xiàng)目的優(yōu)化作用的影響，國內(nèi)大多數(shù)工業(yè)項(xiàng)目多采用金屬膨脹節(jié)以提高項(xiàng)目質(zhì)量并且切實(shí)保護(hù)工業(yè)成果。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及不同種類的制造原料的合成，金屬膨脹節(jié)的性能與制造成本將會(huì)得到進(jìn)一步優(yōu)化從而為中國工業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展再添一把薪火。此外，金屬膨脹節(jié)的優(yōu)化應(yīng)用必將助力我國工業(yè)的獨(dú)立化與國際化更上一層樓，對(duì)于企業(yè)而言，這是關(guān)乎收益的核心要點(diǎn);于社會(huì)而言，這是國家強(qiáng)盛道路上的又一枚新磚。

參考文獻(xiàn)：

[1]邢桂香.金屬波紋管膨脹節(jié)的設(shè)計(jì)與應(yīng)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(jié)應(yīng)注意的問題[J].硫磷設(shè)計(jì)與粉體工程，2005（05）：24-28+4.

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