ASME U钢印波纹膨胀节的设计
钢结构膨胀节设计
钢结构膨胀节设计膨胀节是一种重要的钢结构连接元件，用于吸收由于温度变化或结构变形而引起的热应力和结构运动。
本文旨在探讨钢结构膨胀节的设计原理、材料选用、安装与维护等方面的内容。
一、设计原理膨胀节的设计原理是基于材料的膨胀和收缩特性以及结构变形原理。
当钢结构受热或受力而发生膨胀时，膨胀节能够通过自由伸缩的特性吸收结构的变形。
其工作原理主要包括以下几个方面：1. 膨胀节的膨胀能力：通过合理选择膨胀节的材料和尺寸，确保其能够在允许的温度范围内承受结构的膨胀量，从而避免结构因温度变化而引起的应力集中和破坏。
2. 膨胀节的伸缩性：膨胀节需要具有足够的伸缩性，以适应结构的变形。
通常采用波纹形式的设计，通过材料的弯曲和伸缩来实现结构的运动吸收。
3. 膨胀节的连续性：膨胀节需要与结构的其他部分有良好的连接，确保在结构变形时能够正常工作，并防止其它连接部位的破坏。
二、材料选用钢结构膨胀节通常采用不锈钢或碳钢材料进行制造，具有良好的耐腐蚀性和强度。
材料的选择应根据实际工程环境和使用要求来确定。
1. 不锈钢材料：适用于潮湿、腐蚀环境和高温条件下的工程，如化工厂、石油、天然气等工业领域。
2. 碳钢材料：适用于大部分一般工程领域，如建筑、桥梁、隧道等。
碳钢材料具有较高的刚性和强度。
三、安装与维护钢结构膨胀节的安装和维护对于其性能和使用寿命具有重要的影响。
以下是安装与维护的几个关键点：1. 安装位置选择：根据结构的设计要求和膨胀节的功能，合理选择安装位置。
通常位于结构的连接节点或受力关键部位。
2. 安装预留尺寸：根据膨胀节的伸缩量和结构的变形情况，确定安装时的预留尺寸。
保证膨胀节在工作过程中有足够的伸缩空间。
3. 定期检查和维护：膨胀节需要定期进行检查和维护，确保其性能和功能正常。
包括检查材料的腐蚀情况、波纹的变形以及连接件的紧固情况等。
4. 注意安全使用：在使用过程中，注意对膨胀节进行安全监测，防止因长期使用或其他原因导致的性能下降或失效，确保结构的安全运行。
u形波纹管膨胀节刚度和应力计算
u形波纹管膨胀节刚度和应力计算第一部分：简介1. 什么是U形波纹管膨胀节U形波纹管膨胀节是一种用于管道系统中的重要组件，它能够吸收由于管道热胀冷缩或其它原因引起的位移，从而保护管道系统不受损坏。
它通常由金属材料制成，具有良好的柔韧性和耐压性。
2. U形波纹管膨胀节的设计原理U形波纹管膨胀节的设计原理是基于材料的弹性特性和热胀冷缩原理。
当管道系统受热膨胀时，膨胀节可以伸展以吸收这种变形，从而避免管道系统产生过大的应力。
3. 膨胀节的重要性膨胀节在管道系统中扮演了非常重要的角色，它不仅可以保护管道系统的结构完整性，还可以减少管道系统受力集中，延长管道的使用寿命。
第二部分：U形波纹管膨胀节的刚度计算4. 刚度的定义在U形波纹管膨胀节中，刚度是一个非常重要的参数。
它反映了膨胀节在吸收变形时的弹性特性，也是判断膨胀节性能的重要指标。
5. 刚度计算的方法对于U形波纹管膨胀节的刚度计算，通常采用弹性力学的原理。
直接推导计算较为繁琐，通常可以通过有限元分析等数值方法来进行计算。
第三部分：U形波纹管膨胀节的应力计算6. 应力的定义除了刚度外，膨胀节在工作时还会受到一定的应力。
应力是另一个关键的参数，它反映了膨胀节在工作状态下的受力情况。
7. 应力计算的方法针对U形波纹管膨胀节的应力计算，同样可以采用弹性力学原理和有限元分析等方法来进行计算。
在实际工程中，应力计算是确保膨胀节安全可靠工作的重要依据。
第四部分：总结与展望8. 对U形波纹管膨胀节刚度和应力计算的个人观点和理解通过对U形波纹管膨胀节的刚度和应力计算的了解，我深刻认识到这是一个复杂而又重要的工程问题。
合理的刚度和应力计算不仅可以保证膨胀节的正常工作，还可以降低管道系统的维护成本，延长使用寿命。
9. 展望随着现代工程技术的不断发展，对U形波纹管膨胀节刚度和应力计算的研究也在不断深化。
未来，希望能够通过更精确的理论计算方法和工程实践经验相结合，为U形波纹管膨胀节的设计和应用提供更可靠的技术支持。
加强U形波纹膨胀节的设计与制造
加强U形波纹膨胀节的设计与制造发布时间：2023-02-03T03:25:41.394Z 来源：《科学与技术》2022年第18期作者：李秋张宇航凤桐陈曦[导读] 本文介绍了加强U形波纹管的应用范围，李秋，张宇航，凤桐，陈曦沈阳汇博热能设备有限公司，辽宁沈阳，110168摘要：本文介绍了加强U形波纹管的应用范围，详细阐述了加强U形波纹膨胀节的设计及制造工艺，包括:圆形加强环的制造工艺，加强U形波纹管的成形、压形，以及设计、制造中的一些注意事项。
关键词：加强U形；加强环；波纹管1前言按GB/T 12777—2019《金属波纹管膨胀节通用技术条件》，波纹管分为无加强型和加强型两种。
前者广泛应用于高压组合电器，动力及热力管网等工业领域，后者主要应用于高压、小位移的工况。
就目前所了解的情况来看，加强型波纹管主要应用在石化、军工及实验室的配套设备。
随着技术的进步，高压力工况下的波纹管膨胀节的需求日益增加，如采用无加强的形式，往往需要数十层才能满足要求，不仅薄板材料用量增加，对成形、焊接、整形等工艺都会增加难度，同时失稳压力也不一定满足要求。
加强型波纹管在加强环的加强作用下，可减少波纹管的层数，增强耐压能力，消除平面失稳现象。
所以，加强型金属波纹管的设计及制造是非常具有现实意义的。
加强型波纹管可分为加强U形波纹管及加强Ω形波纹管；按成形方法可分为机械成形及液压成形。
机械成形是利用分块涨瓣，由压头（锥形芯体）将其顶开，使管坯胀出波形的成形方法。
机械成形优点在于工艺简单，工装制造容易，成形效率高、劳动强度低，不足之处为：产品制造比较粗糙，波距及波形的精确度较低。
液压成形是管坯在受内壁液体压力下，当应力超过屈服强度后，在专用模具内成形为波纹管。
液压成形优点为：波距及波形的精确度较高，不足之处为工序准备时间较长，效率较低，劳动强度高，采用多层制造时，端部密封处理不善会引起层间浸水或油的问题。
当波纹管通径较大时，适宜采用机械成形的方法。
金属波纹膨胀节的规范要求
金属波纹膨胀节的规范要求金属波纹膨胀节是一种用于管道系统中的重要组件，用于吸收管道在温度变化、压力波动等情况下的热胀冷缩。
为了确保金属波纹膨胀节的正常运行，保证管道系统的安全和可靠性，一系列规范要求被制定出来。
本文将深入探讨金属波纹膨胀节的规范要求，包括其基本原理、选型、安装、维护等方面。
首先，让我们了解一下金属波纹膨胀节的基本原理。
金属波纹膨胀节通过波纹结构在管道系统中起到了连接和吸收热胀冷缩变形的作用。
当管道系统受到温度变化或压力波动的影响时，金属波纹膨胀节能够自由地进行伸缩和变形，从而减少了管道的应力和变形，维护了管道系统的完整性。
在选择金属波纹膨胀节时，需要考虑一系列的规范要求。
首先是根据管道系统的工作条件和介质特性确定金属波纹膨胀节的耐压等级、材质和波纹形式等参数。
不同的工作压力和介质对金属波纹膨胀节的要求是不同的，要根据实际情况进行选择。
其次是根据管道系统的尺寸和安装条件来确定金属波纹膨胀节的尺寸和连接方式。
金属波纹膨胀节的尺寸和连接方式应与管道系统相匹配，以确保安装的牢固和可靠。
安装金属波纹膨胀节时，也有一系列规范要求需要遵守。
首先是安装位置和方向的要求。
金属波纹膨胀节应根据其设计和使用要求正确地安装在管道系统中，并保证其具有足够的活动空间。
其次是管道系统与金属波纹膨胀节之间的连接要求。
连接方式应符合设计要求，并采用适当的密封措施，以防止泄漏和漏气现象的发生。
此外，还应注意金属波纹膨胀节与周围管道和设备之间的空间和距离要求，以便进行维护和检修工作。
维护金属波纹膨胀节也是非常重要的。
在运行过程中，金属波纹膨胀节需要进行定期的检查和维护，以确保其正常运行和延长使用寿命。
规范要求通常包括检查金属波纹膨胀节的波纹结构是否完好、连接是否紧固、密封性能是否良好等方面。
如果发现波纹结构有变形、连接松动或密封不良等情况，应及时采取修理或更换措施。
此外，还需要定期清理金属波纹膨胀节周围的杂物和污物，以保持其正常工作环境。
波纹管膨胀节的设计与选用
中图分 类号 ： Ｑ ５ Ｔ ０ 文 献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ４— ６ ４ ２ １ ）５— ０ ８— ４ １０ ９ １ （０ ２ ０ ０ ２ ０
Ｂｅｌ ｗｓＥｘ ａ ｓｏ ｏ ｎ ｓｇ ｎ ｅｅ ｔ ｎ ｌ ｏ ｐ ｎ ｉ ｎ Ｊ ｉ ｔＤｅ ｉ ｎ ａ ｄ Ｓ ｌｃ ｉ ｏ
ＴＯＮＧ ａ Ｙｕ ｎ
（ ａ ｊ ｇＣｏ ｅｅｏ ｈ ｍｉ ｌ ｅｈ ｏｏ ｙ Ｎ ｎｉｇ２０ ４ Ｃ ｉａ Ｎ ｎｉ ｌ ｇ ｆＣ ｅ ｃ ｃ ｎ ｌｇ ， ａ ｊ １ ０８， ｈｎ ） ｎ ｌ ａＴ ｎ
０ 引 言
在 静 载荷或 较少 循环 次 数 的载荷 作 用 下 ， 又没 有 特殊 耐 腐 蚀 要 求 的 工 作 条 件 ， 素 钢 、 合 金 钢 是 制 碳 低 造膨胀 节 常用 的材料 。含 碳量 ＞０２ ％ 的碳 素钢 和低 ．５
ＡｂｔａｔＢ ｌ ｗ ｘ ａｓ ｎｊｉ ｉ—ａ ｅ ｅｉ ｅ ｌｍ ｎ，ｂｅｔ ａｓｒ ｅｔｅ ｌ ｘａｓ ｎｏ ｅｄｓｌｃｍ ｎ ｓｒｃ ：ｅｌ ｓｅｐｎｉ ｎ ｉａｔ ｎｗ ｌ ｄｆ ｘ ｌ ｅｅ ｅｔａ ｌ ｏ ｂｏｂｔ ｒ ｐ ｎｉ ｒｈ ｉ ａｅ ｅｔ ｏ ｏ ｏ ｔｓ ｈ ｌ ｌ ｂ ｈ ｈ ｍａ ｅ ｏ ｔ ｐ
２ ２焦 ０１
第 ５期
管 道 技 术 ５ 设 各
Ｐｉｅ ｉ ｅ Ｔｅ ｈ ｉ ｕ ａ ｄ Ｅ ｕｐ ｎ ｐ ｌｎ ｃ ｎｑ ｅ ｎ ｑ ｉ ｍｅ ｔ
波纹管膨胀节的设计与应用
波纹管膨胀节的设计与应用膨胀节也称补偿器，是一种弹性补偿装置，主要用来补偿管道或设备因温度影响而引起的热胀冷缩位移(有时也称热位移)。
膨胀节的补偿元件是波纹管。
在操作过程中，波纹管除产生位移(变形)外，往往还要承受一定的工作压力，因此，膨胀节也是一种承压的弹性补偿装置，所以，保证其安全可靠地工作是十分重要的。
膨胀节除作为热位移补偿装置使用外，也常被用于隔振和降噪。
膨胀节波纹管的波形较多，常用的有U形、Ω形、S形等，在这里，主要介绍U形波纹管膨胀节的设计与应用中的有关问题。
1、膨胀节结构类型及其应用1.l U形波纹管膨胀节的结构类型U形波纹管膨胀节的结构类型较多，不同类型的膨胀节，适用的场合也各不相同。
主要的类型有单式轴向型、单式和复式铰链型、复式自由型、复式拉杆型、直管和弯管压力平衡型等。
各种类型的结构示意图见图l~图10。
为提高膨胀节的承载能力，可设计带加强环或稳定环的膨胀节，其纳构示意如图11所示。
(1) 单式轴向型膨胀节由一个波纹管及结构件组成、主要用于吸收轴向位移而不能承受波纹管压力推力的膨胀节(见图1)。
(2) 单式铰链型膨胀节由一个波纹管及销轴、铰链板和立板等结构件组成、受波纹管压力推力的膨胀节(见图2)。
(3) 单式万向铰链型膨胀节由一个波纹管及销轴、铰链板、万向环和立板等结构组成、能在任一平而内角位移并能承受波纹管压力推力的膨胀节(见图3）。
(4) 复式自由型膨胀节由中间管所连接的两个波纹管(及控制杆或四连杆)等结构件组成、主要用于吸收轴向与横向组合位移而不能承受波纹管压力推力的膨胀节(见图4)。
(5) 复式技杆型膨胀节由中间管所连接的两个波纹管及拉杆和端板等结构件组成、能吸收任一方向横向位移并能承受波纹管压力推力的膨胀节，(见图5)。
(6) 复式铰链型膨胀节由中间管所连接的两个波纹管及销轴、铰链板和立板等结构件组成、只能吸收单方向横向位移并能承受波纹管压力推力的膨胀节(见图6)。
金属波纹管膨胀节的设计和运用分析
金属波纹管膨胀节的设计和运用分析摘要:改革开放至今，已经走过四十多个春秋，我们国家的发展可以用“日新月异”和“突飞猛进”八个字来形容，尤其是在新形势的大背景之下，越来越多的企业获得更好发展，越来越多的企业在不断更新当中，社会整体科技水平也得到大幅度提高，特别是机械工业生产领域。
具有现代化特点的热管网与热补偿设备重要组成部件金属波纹管膨胀节，其质量需要加强关注与重视，其在水利、化工、电力供热等多个方面都凭借自身强大的优势与特点（补偿外较大、而且密封性较好等），都已经得到广泛的应用。
因此，本篇文章主要对金属波纹管膨胀节的设计及运用进行认真的分析，以做参考。
关键词:金属波纹管膨胀节；设计；运用；在金属管道当中，金属波纹膨胀节是使用较为广泛的柔性补偿原件。
通过波纹管的变形能力能够进行吸收或者是转移位移，其最明显的优势与特点就是补偿外较大、而且密封性较好等，现如今在航天、电力以及石油化工等多个领域当中都已经得到广泛应用，并获得一致好评。
但是相关工作人员还需对其质量加强关注与重视，在产品生产过程当中，加大对质量控制的力度，最终将高质量的金属波纹管膨胀节生产、制造出来。
基于此，本文下面主要对金属波纹管膨胀节的设计以及运用展开深入探讨。
1、金属波纹管设计选型遵循的原则分析据了解，波纹管在应用过程当中，系统或者是子系统给定的条件就是波纹管设计和选型的重要依据，在正常的情况之下，给定设计条件主要包括多项内容，其一:最大空间尺寸；其二:工作载荷的实际性质与大小；其三:工作温度实际范围；其四:精度要求，其五:使用总体时间等等。
工作人员需要结合波纹管的实际使用用途、精度要求、工作温度等多种条件，并对材料形成以及焊接工艺进行深入考虑，最终选择出最合适、最恰当的材料。
材料在选择过程当中，还需对市场来源加深思考。
其一: 对波纹形状进行认真观察。
基于波纹管的实际用途、性能等等，选择出最合适、具有合理性的波纹形状。
在正常的情况之下，工作人员都会优先选择U型波纹[1]。
U型金属波纹管胀形工装的初步设计
机械装备65Mechanized Equipment2017年5月下U 型金属波纹管胀形工装的初步设计王 鹏，魏 国，秦 敏，赵晓贺（山东科技大学机械电子工程学院，山东 青岛 266590）摘 要：针对机械成型过程中的U 型波纹管工装重复定位精度低、胀形过程稳定性差、生产周期方面长的问题。
应用金属塑性理论分析波纹管的成形过程，初步设计特定材料下的胀形工装，满足当前的U 型波纹管生产要求。
关键词：U 型金属波纹管；胀形工装；胀形力中图分类号：[TB31] 文献标志码：A 文章编号：1672-3872（2017）10-0065-011 概述金属波纹管是一种挠性、薄壁、有横向波纹的管壳零部件。
波纹管利用自身特有的弹性变形能力工作，兼具密封、耐压、耐温度、耐冲击耐腐蚀、等多种性能，受到外力时可产生角向、轴向、侧向及组合位移，是一种多功能零部件。
2 U 型金属波纹管工装的设计2.1 材料的选择考虑到制造的波纹管的可成形性、焊接性和与工作介质的相容性，从H80、QSn6.5-0.1、QBe2QBe1.9、1Cr18Ni9Ti，1Cr18Ni9Ti 等材料中选择成形性好、耐蚀性强、焊接能力高、既耐低温又耐高温的1Cr18Ni9Ti。
2.2 胀形力计算U 型金属波纹管的成型是一个复杂的过程，按初成型过程中的胀形力计算，选定材料是1Cr18Ni9Ti，如图1所示，P 是所受内压，α是成型波初角，L 初成波角轴向长度，R是成型半径。
材料在成型过程中发生弹性变形，根据最大切应力准则即屈雷斯加准则，屈服极限为最大切应力极限的二分之一。
图1 初成波时的椭圆波纹段分析图U 型金属波纹成形过程中按壳体理论计算，在成形过程中认为材料的厚度不发生变化、体积不可压缩，取材料内部任意一点附近的近微六元体分析。
认为材料各向同性，忽略材料特性的影响，同时在推导过程中忽略管坯加工硬化的影响。
如图2所示，管坯厚度方向应力t σ相比较其他垂直方向的径向应力θσ和切向应力ρσ很小，忽略表面较小的正应力和残余应力，根据微元体的对称性可知d θσ、d ρσ对微元体的总作用力为零并且相等。
u形波纹管膨胀节刚度和应力计算
u形波纹管膨胀节刚度和应力计算一、引言随着现代工业的快速发展，U形波纹管膨胀节在各种工程领域得到了广泛应用。
作为一种重要的金属波纹管补偿器，U形波纹管膨胀节的性能直接影响着整个工程的安全、稳定运行。
本文主要针对U形波纹管膨胀节的刚度和应力进行计算，为工程设计和应用提供理论依据。
二、U形波纹管膨胀节的结构和工作原理1.结构特点U形波纹管膨胀节主要由不锈钢波纹管、法兰、接管等部件组成。
波纹管采用U形结构，具有良好的抗弯、抗扭和抗剪性能。
2.工作原理U形波纹管膨胀节在工作过程中，主要通过波纹管的伸缩来实现补偿。
当管道受到温度变化、机械振动等因素影响时，波纹管发生变形，吸收管道应力，保证管道的安全运行。
三、刚度计算方法1.传统刚度计算方法传统刚度计算方法主要根据波纹管的材料、厚度、宽度等参数进行计算。
在此基础上，结合波纹管的变形量，可以得到膨胀节的刚度。
2.改进刚度计算方法考虑到U形波纹管膨胀节的结构特点，本文提出一种改进的刚度计算方法。
通过对波纹管的弯曲刚度、扭转刚度和剪切刚度进行综合分析，得到更准确的膨胀节刚度。
四、应力计算方法1.传统应力计算方法传统应力计算方法主要根据波纹管的材料、厚度、宽度等参数，以及波纹管所受的外力进行计算。
通过求解波纹管的应力分布，得到膨胀节的应力。
2.改进应力计算方法针对U形波纹管膨胀节的应力计算，本文提出一种改进方法。
结合波纹管的结构特点，考虑波纹管在各种受力情况下的应力分布，得到更符合实际工况的应力计算结果。
五、计算实例及分析本文选取一个实际工程中的U形波纹管膨胀节进行计算。
通过传统和改进的刚度、应力计算方法，得到膨胀节的刚度和应力分布。
将计算结果与实际工程数据进行对比，分析计算方法的准确性。
六、结论本文对U形波纹管膨胀节的刚度和应力计算方法进行了研究，提出了改进的计算方法。
实际工程计算实例表明，改进的计算方法具有较高的准确性，可以为工程设计和应用提供有效参考。
U型波纹管膨胀节的设计与应用研究_李焕明
C H I N A V E N T U R E C A P I T A L214学术论坛|ACADEMIC FORUM膨胀节也被称作为波纹管补偿器或者伸缩节,它是利用波纹管补偿器的弹性元件的伸缩变形在一定程度上吸收导管、管线或者容器由热胀冷缩或者其他的原因而产生的横向、轴向或者角向位移，进而使管道结构紧凑严密，提高管道工作的可靠性，除此之外还可以用于降噪减振。
U 型波纹管膨胀节具有比较优良的柔性，在吸收机器产生的振动与管道位移方面具有优良的性能，但是恰恰因为具有比较优良的柔性，如果膨胀节的设计不当，不仅仅不能发挥其优良的性能，而且还很容易发生破坏，所以只有加强U 型波纹管膨胀节的设计，才能进一步提高膨胀节的应用。
一、U 波纹管膨胀节的作用U 型波纹管膨胀节在管道施工中是比较常用的，主要就是为了保障管道安全运行，它可以在最大程度上补偿吸收管道的变形，包括地陷或者是地震造成的变形量，同时还会吸收设备振动，减少设备振动对管道的影响，此外还可以以U 型波纹管膨胀节的伸缩量来方便阀门与管道的安装、拆卸与密封。
二、U 型波纹管膨胀节的材料的选择在一般情况下，制造U 型波纹管膨胀节的材料必须要满足一些条件，制造膨胀节的材料弹性极限比较高，抗拉强度与疲劳强度比较强，只有这样才能保证波纹管正常工作，同时材料必须具有比较好的耐腐蚀性能，这样才能满足U 型波纹管在不同地质环境下工作的要求，此外材料还要有良好的焊接性能，满足U 型波纹管膨胀节在制作过程中的焊接工艺要求，最后材料必须要有比较良好的可塑性，这样便于波纹管前期的加工成形，并且还能通过后期的有关处理工艺获得足够的硬度与强度。
三、U 型波纹管膨胀节的设计研究1.膨胀节整体弹性刚度计算（1）膨胀节侧向刚度的计算在膨胀节侧向刚度计算中又分为单式膨胀节侧向刚度与复式膨胀节侧向刚度，其中单式膨胀节的侧向刚度为K y =(1.5D m 2f i )/[L b N(L b ±X)2]，复式膨胀节侧向刚度为 K y =(K u D m 2f i )/[4NL u (L u -L b ±X/2)]， “+”表示轴向位移为拉伸，“-”表示压缩。
换热器U形波纹管膨胀节的设计
ＣＨＥＭ Ｉ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＤＥｓ ＧＮ Ｉ
更 清楚 地 掌 握 各 参 数 对 膨 胀 节 性 能 的 影 响 ，有 必
式 中 ，Ｅ 为 设 计 温 度 下 波 纹 管 材 料 的 弹 性 模
量 ，ＭＰ 。 ａ
要了解 《 压力容器波形膨胀节》 Ｇ ６４ Ｂ １７ ９—１９ ９７
中 的部 分设 计计算 公式 。ｕ形波 纹管 膨胀 节示 意 见
图 １ 。
多波膨 胀节 的波纹 管轴 向刚度 Ｋ ：
＝
Ｋ ｎ Ｎ ｒｍ ／ ／ ａ
（ｏ １）
膨胀 节一个 波 的轴 向位移 ｅ：
ｅ ＝Ｆ Ｋ １ ／ ｍｍ （ １ １）
和 多波位 移量 的关系 ：
梁宏斌 ：工程师。２ ０ 年毕业于 京化工大学过程装备 与控制工程专业 。主要从 事化 工设备 的设 计和研究工 作。联 系 电话 ： （ ２ ） ０５ Ｅ ０９
８ ９ ９ ６， Ｅ —ｍａｌ ｈ ｌ ８ ６ ９ １ ３ ｃ ｒ。 ７ ８ ２１ ｉ：ｌｂ ９ ３ ２ ＠ ６ ． ｏ ｎ
２ ４
２ 膨胀节的设置
应 用在 固定 管 板 换 热 器 上 的 膨 胀 节 ，主 要 用 来 满足 变形 协 调 。在 操 作 过 程 中 ，波 纹 管膨 胀 节
除产生位移 变形 外 ，还 要 承受 一定 的工 作压 力 ，
所 以保 证 其 安 全 可 靠 地 工 作 是 十 分 重 要 的 。在 固 定 管板 换 热 器 设 计 计 算 中 ，要 根 据 设 备设 计 条 件
（ ）包括波壳材料和波形参数的设计因素。 ２ 波 纹 管膨 胀 节 的 波 形 种 类 较 多 ，常用 的 有 ｕ
形 、 形 、ｓ形 等 。在 实际 工程 应 用 中 ，ｕ形 波 纹 管膨胀 节 应 用 最 为 广 泛 。本 文 主 要 分 析 换 热 器 ｕ 形 波纹 管 膨 胀 节 的 波 高 、波 距 、壁 厚 、 层 数 、 波 数 等波 形 参 数 的变 化 对 膨 胀 节 性 能 的 影 响 。膨 胀 节 的设 计 实 质 就 是 通 过 调 整 波 纹 管 的 波 形 参 数 来 满足 所 需 的 性 能 要 求 。着 重 分 析 在 正 压 工 况 下 ， 各个 参 数对膨 胀 节性 能 的影 响。
膨胀节设计基准
（１）根据热量管道的膨胀量（膨胀节的吸收量）δx, y, z＝αm×(t1－t2)×(ℓx, y, z) mmδx, y, z ：X, Y, Z方向的管道膨胀量(mm)αm ：管道的平均线膨胀系数(°C-1)t1：管道的表面铁皮温度(°C)t2：设置时的周围温度(°C)ℓx, y, z ：管道的支点间距离(mm)（２）軸方向反力 F (kgf)(仅限金属波纹管)F＝Fe＋Fp假定条件不好。
Fe＝Ko・⊿X＝・⊿X (kgf)Fp＝A・P＝・Dm2・P (kgf)Ko ＝波纹管轴方向弹簧定数(kg/mm)F ＝含膨胀节构造物的固定点所施力(kgf)Fe ＝X－方向（轴方向）的膨胀节反向力(kgf)Fp ＝膨胀节施加内部压力(kgf)E ＝波纹管(SUS 304)的の杨氏模量(kg/mm2)Dm ＝膨胀节的平均直径(mm, cm)to ＝波纹钢的厚度(mm)⊿X ＝轴方向的下塌量的表示不是计算值的数字Q ＝波纹管的节距(mm)H ＝波纹管的高度(mm)N ＝波纹管的波峰数A ＝X－方向（轴方向）受压面积(mm2)P ＝内部圧力(kgf/cm2)※不是计算值的下塌量，去往现场管道完成的下塌量用下个公式表示。
⊿X＝计算值-（安装）計算値－(取付面間－製作面間)但是，取付面間＞製作面間（拉伸后安装）（３）轴直角方向反向力W A, W B(kgf)（仅限金属波纹管）＜A－形式＞＝单波纹管型W A＝K A・⊿Y A＝・⊿Y A (kgf)2・Q⊿Y A＝・δy(mm)N・Q＜B－形式＞＝双波纹管型W B＝K B・⊿Y B＝・⊿Y B⊿Y B＝・δyW A, B＝波纹管轴直角方向半力(kgf)⊿Y A, B＝轴直角方向的变位量δγ到轴方向的值(mm)δy ＝轴直角方向的变位量(mm)。
波纹管膨胀节的设计与应用
波纹管膨胀节的设计与应用首先是波纹管膨胀节的设计。
设计波纹管膨胀节时需要考虑以下几个方面：1.波纹管膨胀节的材料选择：常用的材料包括不锈钢、铜、铝合金等。
根据具体工作环境和性能需求来选择合适的材料。
2.波纹管的类型和形状：波纹管的类型包括波纹膨胀节、波纹垫片等。
波纹管的形状可根据具体需求来设计，常见的形状有U形、V形、S形等。
3.波纹管的尺寸和数量：根据管道系统的工作条件和承受的压力、温度变化等因素来确定波纹管的尺寸和数量。
4.波纹管的连接方式：波纹管可以通过焊接、螺纹联接、法兰联接等方式连接到管道系统中，根据具体要求来选择合适的连接方式。
其次是波纹管膨胀节的应用。
波纹管膨胀节广泛应用于以下领域：1.热力系统：在热力系统中，波纹管膨胀节用于补偿管道受热胀冷缩引起的位移和变形，保证系统的正常运行。
2.化工行业：在化工生产过程中，由于温度和压力的变化，管道系统需要有一定的伸缩能力，波纹管膨胀节可以起到补偿和保护作用。
3.海洋工程：在海洋工程中，波纹管膨胀节可以吸收船舶、海浪引起的振动和冲击，保护船舶和管道系统的安全。
4.食品和医药行业：在食品和医药行业中，由于卫生要求较高，波纹管膨胀节通常采用不锈钢材料，起到密封和保护作用。
5.石油和天然气行业：在石油和天然气行业中，波纹管膨胀节用于补偿管道受温度变化引起的热胀冷缩，保证系统的正常运行。
需要注意的是，波纹管膨胀节在应用时需要根据具体工作环境和使用要求来选择合适的类型和规格。
同时，在安装和维护过程中要注意保持波纹管的清洁和定期检查，确保其正常工作。
总结起来，波纹管膨胀节是一种重要的机械密封装置，具有补偿管道热胀冷缩、吸收振动和震动等功能。
在设计和应用时，需要考虑材料选择、形状设计、尺寸和数量、连接方式等因素，以满足具体的工作环境和使用要求。
它广泛应用于热力系统、化工行业、海洋工程、食品和医药行业、石油和天然气行业等领域。
波纹管膨胀节的选型设计与应用
波纹管膨胀节的选型设计与应用波纹管膨胀节是一种常用于管道系统中的补偿器件。
它能够承受由于温度变化、压力变化等因素引起的管道系统的热膨胀和冷缩，从而保护管道系统的安全运行。
波纹管膨胀节的选型设计与应用是非常重要的。
本文将从以下几个方面对其进行详细介绍。
选型设计：1.需要考虑的因素：选型设计时需要考虑的因素有很多，包括工作条件、介质性质、管道连接方式、尺寸等。
其中最重要的因素是波纹管膨胀节的工作条件，包括工作温度、工作压力以及膨胀补偿量等。
这些因素将直接影响到波纹管膨胀节的选型和设计。
2.选用合适的波纹管膨胀节：根据工程实际需要，可以选用不同形式和材质的波纹管膨胀节。
常见的波纹管膨胀节有不锈钢波纹管膨胀节、橡胶波纹管膨胀节、金属波纹管膨胀节等。
根据工程的实际要求选择合适的波纹管膨胀节。
3.确定波纹管膨胀节的尺寸：应用：1.波纹管膨胀节在化工行业中的应用：在化工行业中，常常需要输送各种介质，这些介质的温度、压力等参数都是不稳定的。
因此，在化工行业中，波纹管膨胀节是必不可少的组件。
它能够对管道系统的热膨胀和冷缩进行补偿，确保管道的正常运行。
2.波纹管膨胀节在锅炉行业中的应用：在锅炉行业中，波纹管膨胀节主要用于锅炉管道系统中。
由于锅炉在工作过程中，温度变化较大，而波纹管膨胀节能够有效地对锅炉管道系统的热膨胀和冷缩进行补偿，保证锅炉的正常运行。
3.波纹管膨胀节在暖通空调行业中的应用：在暖通空调行业中，波纹管膨胀节主要用于冷水管道系统中。
冷水管道系统在工作过程中会由于温度变化而发生热膨胀和冷缩，而波纹管膨胀节能够对其进行补偿，防止管道系统的破裂和泄漏。
4.波纹管膨胀节在工业管道中的应用：在工业管道中，由于管道系统可能存在的温度变化、压力变化等因素，波纹管膨胀节被广泛应用。
它能够对工业管道系统的热膨胀和冷缩进行补偿，保证管道系统的安全运行。
综上所述，波纹管膨胀节的选型设计与应用是非常重要的。
选型设计时需要考虑多方面的因素，以确保选择合适的波纹管膨胀节。
金属波纹膨胀节的设计、制造和安装
金属波纹膨胀节的设计、制造和安装M.1对管道设计者的要求M.1.1设计者应提供金属波纹膨胀节的设计工况及对设置膨胀节的管道的设计要求，并结合合金元素的含量、制造方法和最终热处理条件来确定材料产生应力腐蚀裂纹的敏感性。
M.1.2除膨胀节中流动介质的性能外，设计者还应考虑其外部环境和由于波纹管在低温下操作，可能在其外壁产生冷凝或结冰的工况。
M.1.3宜给出波纹管的单层最小厚度。
M.1.4应确认膨胀节检修维护的可达性。
M.1.5需要从膨胀节制造商处获得的数据应至少包括下列内容：1波纹管的有效面积；2横向、轴向和角向刚度；3特定设计条件下的设计疲劳寿命；4安装长度和重量；5在管道上附加支撑或约束的要求；6质量证明文件；7试验压力；8设计计算书；9总装配图。
M.1.6 管道设计提出的膨胀节设计条件应包括以下内容：1膨胀节正常操作状态下的压力、温度以及可能出现的压力、温度的波动上、下限。
若给出的膨胀节组件设计温度（不是介质温度），则该温度应通过适当的换热计算方法或试验方法来核实，或通过对在同样条件下服役的相同设备的测量来获得。
2操作期内同时作用的压力、温度、所施加的端点位移、膨胀节本身的热膨胀所对应的循环数。
由短时工况引起的循环数（如开车、停车和非正常操作）应单独说明，并应叠加累积疲劳效应。
3可能承受的动力荷载（如风荷载、地震荷载、热冲击、振动等）和重力荷载（如绝热材料、雪、冰等产生的重力荷载）。
4同设计要求相关的流体介质特性，如业主指定的介质类型、流体速率和方向、内部衬里等。
5影响膨胀节设计的其它条件，如保护罩的使用、内、外隔热层、限位装置、其它约束、膨胀节上的外加接管（如排气和排液管）等。
M.1.7 管道设计应符合下列规定：1在进行管道布置、固定点位置和管架设计时，应避免膨胀节承受过量或非预期的变形和作用力。
2膨胀节不宜承受扭转荷载，当扭转不可避免时，应给出具体的扭矩值，以便膨胀节设计时对受力结构件进行加强。
膨胀节制作方法
膨胀节制作方法
膨胀节是一种常见的机械元件，主要用于管道中的伸缩补偿和吸收振动。
下面将介绍膨胀节的制作方法。
材料准备：
1. 不锈钢板
2. 不锈钢带
3. 不锈钢管
4. 焊接材料
步骤：
1. 根据需要确定膨胀节的尺寸和形状，并在不锈钢板上进行剪切。
剪
切时应注意保证尺寸精度和边缘光滑。
2. 将剪好的不锈钢板卷成波纹状，形成膨胀节的主体部分。
卷制时应
注意控制波纹高度和间距，以确保膨胀节具有良好的伸缩性能。
3. 在不锈钢带上进行剪切，制作出膨胀节两端连接管道的法兰。
法兰
应与管道连接口相匹配，并且应具有足够的强度和密封性。
4. 将法兰与膨胀节主体部分进行焊接。
焊接时应注意控制温度和时间，以确保焊接质量。
5. 在不锈钢管上进行剪切和弯曲，制作出膨胀节内部的导向管。
导向
管应与膨胀节主体部分相连，并且应具有良好的导向作用。
6. 将导向管与法兰进行焊接，形成完整的膨胀节。
焊接后应进行严格的质量检验，确保膨胀节具有良好的性能和密封性。
总结：
制作膨胀节需要注意材料选择、尺寸精度、波纹高度和间距控制、法兰连接和焊接质量等方面。
在制作过程中应严格按照要求进行操作，并进行严格的质量检验，确保膨胀节具有优良的使用性能。
u形波纹管膨胀节刚度和应力计算
u形波纹管膨胀节刚度和应力计算【最新版】目录一、引言二、U 形波纹管膨胀节的概述三、刚度计算四、应力计算五、结论正文一、引言U 形波纹管膨胀节是一种用于补偿管道在温度变化或机械位移引起的长度变化的设备。
在工程应用中，它广泛应用于空调、建筑、石油化工等领域。
为了确保 U 形波纹管膨胀节的正常工作，需要对其刚度和应力进行计算。
本文将对 U 形波纹管膨胀节的刚度和应力计算进行详细探讨。
二、U 形波纹管膨胀节的概述U 形波纹管膨胀节由波纹管、接管、法兰等组成。
波纹管是 U 形波纹管膨胀节的主要部分，具有很好的弹性和补偿性能。
接管和法兰用于连接管道和波纹管，以便将波纹管膨胀节安装到管道系统中。
三、刚度计算刚度是指 U 形波纹管膨胀节在受到外力作用时产生的变形程度。
刚度计算主要包括波纹管的刚度和接管的刚度。
波纹管的刚度可以通过以下公式计算：K = E * (1 - 3 * (δ/γ)^2) / (π * (D/2)^2)其中，E 为材料的弹性模量，δ为波纹管的位移，γ为波纹管的许用应变，D 为波纹管的直径。
接管的刚度可以通过以下公式计算：K = E * I / L其中，E 为材料的弹性模量，I 为接管的面积惯性矩，L 为接管的长度。
四、应力计算应力是指 U 形波纹管膨胀节在受到外力作用时产生的内部应力。
应力计算主要包括波纹管的应力和接管的应力。
波纹管的应力可以通过以下公式计算：σ = F / A其中，F 为作用在波纹管上的力，A 为波纹管的横截面积。
接管的应力可以通过以下公式计算：σ = F / A其中，F 为作用在接管上的力，A 为接管的横截面积。
五、结论通过对 U 形波纹管膨胀节的刚度和应力进行计算，可以确保其在工程应用中的稳定性和安全性。
波纹管膨胀节端板设计方法探讨
波纹管膨胀节端板设计方法探讨引言：波纹管膨胀节是一种用于管道系统中的重要设备，其主要作用是在管道系统中吸收热胀冷缩引起的变形，保证管道系统的安全运行。
而波纹管膨胀节的端板设计是其结构中关键的一环，直接影响到整个设备的性能和使用寿命。
本文将探讨波纹管膨胀节端板的设计方法。
一、设计原则在波纹管膨胀节端板的设计过程中，需要遵循以下原则：1. 端板应能够承受管道系统内介质的压力和温度，保证设备的完整性和密封性。
2. 端板应具有足够的刚度和强度，以承受波纹管膨胀节在工作状态下的力学负荷。
3. 端板的设计应考虑到波纹管膨胀节的可维修性和可更换性，方便设备的维护和保养。
二、端板结构设计1. 端板的材料选择应考虑到介质的性质和工作条件。
常见的材料有碳钢、不锈钢等，根据介质的腐蚀性和温度要求选择合适的材料。
2. 端板的形状通常为圆形或矩形，根据具体的工程需求进行选择。
圆形端板适用于弯曲波纹管膨胀节，矩形端板适用于直线波纹管膨胀节。
3. 端板的厚度应根据波纹管膨胀节的工作压力和温度确定，以满足设备的强度和刚度要求。
三、端板密封设计1. 端板与波纹管的连接处应采用密封结构，以确保介质不泄漏。
常见的密封方式有法兰连接、螺栓连接等，选择合适的连接方式需要考虑到介质的性质和工作条件。
2. 端板的密封面设计应考虑到介质的压力和温度变化所引起的端板变形，确保端板在工作状态下能够保持良好的密封性能。
四、端板的加工和安装1. 端板的加工应保证其尺寸和形状的精度，以确保与波纹管的连接质量。
常见的加工方法有切割、冲压、焊接等。
2. 端板与波纹管的连接通常采用焊接方式，焊缝应满足相关标准的要求，以确保连接的牢固性和密封性。
3. 端板的安装应按照相关标准和要求进行，确保设备的安全可靠。
结论：波纹管膨胀节端板的设计是保证设备性能和使用寿命的关键。
在设计过程中，需要考虑到端板的材料选择、结构设计、密封设计以及加工和安装等方面的要求。
合理的端板设计能够提高设备的可靠性和使用寿命，确保管道系统的安全运行。
膨胀节设计计算
膨胀节设计计算膨胀节是一种常见的机械密封元件，广泛应用于石油、化工、航空航天等领域。
它通过利用金属材料的热膨胀性能，在温度变化时实现密封的功能。
膨胀节的设计和计算是确保其正常工作的关键，本文将对膨胀节的设计计算进行探讨。
膨胀节的设计需要考虑工作温度范围、介质性质、压力等因素。
根据不同的工况要求，选择合适的材料和结构形式是设计的首要任务。
常见的膨胀节材料有不锈钢、铜、铝等，根据工作温度和介质的腐蚀性选择合适的材料。
膨胀节的设计计算需要考虑其受力情况。
膨胀节在工作过程中会受到拉伸、压缩、剪切等力的作用，因此需要进行力学计算。
根据膨胀节的结构形式和工作条件，可以采用弹性力学的基本理论进行计算。
通过对膨胀节的应力、应变、变形等参数进行分析，确定其受力状态和工作性能。
膨胀节的设计计算还需要考虑其波纹形状和尺寸。
波纹形状的选择直接影响到膨胀节的柔性和承载能力。
常见的波纹形状有U型、V 型、波纹管等，根据具体的工作条件选择合适的形状。
波纹尺寸的确定需要考虑到膨胀节的受力情况和变形要求，通过计算和仿真分析，确定合适的尺寸参数。
膨胀节的设计计算还需要考虑其连接方式和安装要求。
膨胀节通常与管道或设备连接，确保密封和传递介质的要求。
连接方式可以是法兰连接、螺纹连接等，根据实际情况选择合适的连接方式。
安装要求包括膨胀节的安装位置、固定方式等，确保膨胀节能够正常工作。
膨胀节的设计计算需要进行验证和优化。
通过实验和仿真分析，对设计方案进行验证，确保其满足设计要求。
如果存在问题，需要进行相应的优化调整，提高膨胀节的性能和可靠性。
膨胀节的设计计算是确保其正常工作的关键。
通过合理选择材料和结构形式，考虑受力情况和波纹形状尺寸，确定连接方式和安装要求，进行验证和优化，可以设计出性能优良的膨胀节。
在实际应用中，还需根据具体工况进行细致的设计和计算，确保膨胀节能够安全、可靠地工作。
膨胀节制作方法
膨胀节制作方法膨胀节是一种用于管道系统中的重要部件，它能够根据温度、压力和介质的变化而自由地膨胀和收缩，从而有效地减少了管道系统中的应力和变形。
膨胀节的制作方法直接影响其质量和性能，因此在制作过程中需要注意一系列的步骤和技术。
一、材料准备在制作膨胀节之前，我们需要准备适用于制作的材料。
一般来说，常用的膨胀节制作材料包括金属材料和非金属材料。
金属材料可以选择不锈钢、碳钢或铜等，而非金属材料则包括橡胶、石棉等。
二、设计和绘图在确定了使用的材料后，我们需要进行设计和绘图工作。
首先，我们需要根据管道系统的特点和实际需求确定膨胀节的尺寸和形状。
然后，根据设计要求绘制出详细的制作图纸，包括膨胀节的截面图、三维图和各个部件的尺寸。
三、材料加工制作膨胀节的下一步是材料的加工。
首先，根据图纸要求，使用适当的工具将金属材料或非金属材料进行切割和打磨，以得到所需的形状和尺寸。
然后，我们需要对材料进行弯曲或卷制，使其符合膨胀节的曲线形状。
四、组装和焊接在材料加工完成后，我们需要对各个零件进行组装。
这包括将管道、法兰或法兰盘等与膨胀节进行连接，并使用螺栓或焊接等方法固定。
同时，需要注意组装时的严密性和稳定性。
五、表面处理和涂装膨胀节制作完成后，我们还需要对其进行表面处理和涂装，以增加其耐腐蚀性和美观性。
常见的处理方法包括喷砂、酸洗和电镀等，而涂装材料一般选择耐高温和耐腐蚀的漆料。
六、质量检测最后一步是对制作好的膨胀节进行质量检测。
这包括对其尺寸、强度、密封性和耐压性能等进行检测。
常用的检测方法包括射线检测、超声波检测和压力实验等。
总结回顾：膨胀节作为管道系统的重要组件，其制作方法需要经过材料准备、设计和绘图、材料加工、组装和焊接、表面处理和涂装以及质量检测等多个步骤。
在制作过程中，我们需要注意选择合适的材料，并根据实际需求进行设计和绘图。
同时，加工过程需要仔细进行，确保材料的精确度和制作的质量。
最后，质量检测是确保膨胀节性能和可靠性的关键步骤。
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N > 40000 次时 ,
计算公式
N
≤(
4138 18150 KgSn
Eb
-
) 210 0102
N
≤(
4138 14159 KgSn
Eb
-
) 210 0102
当1815 KgSn Eb
≤01024
当14159 KgSn Eb
≤01024
N 限于 106 次
N 限于 106 次
对柱状失稳的限制 :
Appendix 26 规定波纹管的转角半径 r 应大于 3
倍壁厚 tm ,见图 3 、4 。常用的波纹管的结构尺寸一
般都能满足 Appendix 26 的限制要求 。
图 3 非加强波纹管
4 波纹管的设计计算 411 波纹管的强度计算
·18 ·
图 4 几种典型的加强波纹管结构
Appendix 26 对非加强 、加强的承受内压的单层 波纹管提供了由内压产生的波纹管环向薄膜应力 Scmp 、径向薄膜应力 Smmp 、径向弯曲应力 Smbp的强度
Smmd
=பைடு நூலகம்
Eb′t2 e 2 w3 Cf
Smbp =
P 2
(
w
t
Kq) 2 Cp
S mmd
=
2(
w
Eb′t2 e - Kq)
3
Cf
S4
=
P 2n
(
w tp
)
2
Cp
S5
=
Ebt2pe 2 w3 Cf
S4
=
0185 2n
P
(
w
- Crq) tp
2
Cp
S5
=
2
(
w
Ebt2pe - Crq)
3
Cf
位移引起的 子午向弯曲 应力
·17 ·
CPVT ASME“U”钢印波纹膨胀节的设计 Vol21. No9 2004
料应符合 ASME 规范 Sec1 Ⅱ的标准之一 , 除了 UG 9 、UG - 10 、UG - 11 、UG - 15 及强制性附录中另有规 定外 , 应限于 ASME 规范 Sec1 Ⅷ Div11 Subsection C 中有关篇章中所允许使用的材料 。 212 其它非受压元件的材料
Appendix 26 对波纹管与接管的焊接结构有明 确地规定 (见图 1) , 要求在波纹管与接管焊接的直 边段设置与接管同壁厚的套环 。
(2) 实际常用的波纹管与接管的焊接结构 实际常用的波纹管与接管的焊接结构详见图 2 。图 2 (a) 为非加强波纹管 , 直边段设置了与波纹 管相同壁厚的套环 , 套环壁厚比接管壁厚薄 ; 图 2 (b) 为加强波纹管 ,直边段未设套环 ; 图 2 (c) 为非加 强波纹管 ,直边段未设套环 。
2. Nanjing Chenguang - Tora Bellows Expansion Joint Co. ,Ltd. ,Nanjing 210006 ,China)
Abstract :As an bellows expansion joint manufacturer who has been authorized ASME“U”certificate in Chi2 na. The company had completed two batches of order of ASME“U”stamp bellows expansion joints. The design requirements of ASME“U”stamp bellows expansion joints such as material , structure , calculation , jugement for impact test , requirements of weld seams and jugement for PWHT , pressure test and so on were described. The recommended solution of the details which haven’t been covered in the ASME Code Sec ⅧDiv1 was also given. Key words :ASME Code ; Appendix 26 ; expansion joint ; design ; pressure restraining element ; EJMA stan2 dards
Smbd
=
5 Eb′te 3 w2 Cd
S mbd
=
3(
5 Eb′te w - Kq)
2
Cd
S6
=
5 Ebtpe 3 w2 Cd
S6
=
3
(
5 w-
Ebtpe Crq)
2
Cd
ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ 刚度计算
公式
未提供
f iu
= 117
Dm Ebt3pn w3 Cf
fir = 117
Dm Ebt3pn ( w - Crq) 3 Cf
1 引言
2002 年以来 ,南京晨光东螺波纹管有限公司已 陆续生产了两批打 ASME“U”钢印的波纹膨胀节 。 ASME“U”钢印的膨胀节的设计主要依据 ASME 规范 Sec ⅧDiv1 中的附录 26《压力容器和换热器膨胀节》 (以下简称 Appendix 26) ,由于 Appendix 26 仅纳入了 某些普通型膨胀节的准则 , 而实际需要生产的膨胀 节类型往往会超出 Appendix 26 规定的范围 , 如何按 ASME 规范进行膨胀节设计及如何设计规范未包含 在内的细节 ? 本文从膨胀节的材料 、结构 、设计计
N ≤40000 次时 ,
N ≤40000 次时 ,
N
≤(
2172 14178 KgSn
Eb
-
) 210 0102
N
≤(
2172 11167 KgSn
Eb
-
) 210 0102
Nc
=
( 1186 ×106 ) 314 St - 54000
Nc
≤( 5118 ×106 ) St - 41800
219
疲劳寿命 N > 40000 次时 ,
稳定性计算
当L d
≤110 时 ,柱稳定 ,无需计算 。
公式 当 L d
> 110 时 , 需计算 , 但未提供计算公式 , 未提
供平面失稳极限设计压力的计算规定 。
柱状失稳限制的设计压力 :
Lb Db
≥Cz
时,
Psc
=
0134πCθf iu N2 q
Lb Db
<
f Cz
时,
Psc
=
0187 AcS y Dbq
= 310) Sn = 017 ( Smmp + Smbp) + Smmd + Smbd
S1 、S2 ≤CwbSab ( Cwb :波纹管纵焊缝系数) S1′≤CwcSac ( Cwc :套环纵焊缝系数) 低于蠕变温度时 , S3 + S4 ≤CmSab (退火状态时 , Cm = 115 , 冷
成型状态时 , Cm = 310) 蠕变温度时 , S3 + S4/ 1125 ≤Sab , St = 017 ( S3 + S4) + S5 + S6
设 计 计 算
ASME“U”钢印波纹膨胀节的设计
牛玉华1 ,2 ,魏晓汉2 ,吴有邦2 (11 东南大学 ,江苏 南京 210000 ;21 南京晨光东螺波纹管有限公司 ,江苏 南京 210006)
摘 要 :作为目前我国具有 ASME“U”证书的膨胀节专业生产厂家 ,南京晨光东螺波纹管有限公司已 陆续生产了两批打 ASME“U”钢印的波纹膨胀节 。本文从膨胀节的材料 、结构 、设计计算 、冲击试验 的需求判定 、焊缝的要求及焊后热处理的需求判定 、压力试验等方面阐述了打 ASME“U”钢印的膨 胀节的设计要求 ,并提供了 ASME 规范未作规定的细节部分的解决方法 。 关键词 :ASME 规范 ;Appendix 26 ;膨胀节 ;设计 ;承压元件 ; EJMA 标准
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第 21 卷第 9 期 压 力 容 器 总第 142 期
计算公式 。承受内压的单层波纹管的强度计算可以 完全采用 Appendix 26 中的公式 。
表 1 ASME 规范及 EJMA 标准提供的 U 型膨胀节设计公式
项目
ASME Ⅷ- 1 Appendix 26 ,2001ED/ A03
无加强装置
有加强装置
EJMA ,1998ED/ A00
无加强装置
有加强装置
内压引起的 满足图 1 要求 , 无需计 直边应力 算 。
内压引起的 满足图 1 要求 , 无需计 套环应力 算 。
内压引起的
周向薄膜应 力
2[ ntEbLt ( Db + nt) + tckEcLcDc ]
S1′= PD2cLt Ec K
2[ ntEbLt ( Db + nt) + tckEcLcDc ]
S2
=
PDm 2 ntp
(
01571
Kr +2
w/
) q
S3
=
Pw 2 ntp
S1 = P ( Db + nt) 2 Lt Ebk
2[ ntEbLt ( Db + nt) + tckEcLcDc ]
中图分类号 :T - 651 ;TQ05012 文献标识码 :B 文章编号 :1001 - 4837(2004) 09 - 0017 - 05
Design of the ASME“U”Stamp Bellows Expansion Joints