Ω形膨胀节轴向伸缩量的计算
Ω膨胀节设计计算
1. 形膨胀节几何参数输入直边段外直径——膨胀节层数——膨胀节一层的名义厚度——加强环的厚度——形圆环的内半径——形圆环中心线直径——考虑到成型减薄后膨胀节单层的实际厚度——形圆环的平均半径——总波数——加强环的平均直径——直边段平均直径——设计内压——膨胀节材料在设计温度下的弹性模量——膨胀节材料在室温下的弹性模量——加强环材料在设计温度下的弹性模量——膨胀节纵向焊接接头系数——加强环纵向焊接接头系数——设计温度下的膨胀节材料许用应力——设计温度下的加强环材料许用应力——膨胀节材料室温下强度限——膨胀节材料设计温度下强度限——设计循环次数一个波的轴向位移——膨胀节的形状因子——随形状因子变化的系数——随形状因子变化的系数——随形状因子变化的系数——膨胀节设计计算2.设计参数输入3.系数计算ΩΩΩΩΩNPtbE 20b E ︒tc E 1B 2B 3B e tb σ⎡⎤⎣⎦tc σ⎡⎤⎣⎦p t t =0.5i pr r nt =+c c d d t =+b d d nt=-26.61p p r d t μ=20b σtbσd nt ct i r p d b ϕcϕ设计安全系数——疲劳寿命温度修正系数——4.1内压引起直边段中周向薄膜应力——内压引起加强环中周向薄膜应力——4.2内压在膨胀节中产生的周向薄膜应力——内压在膨胀节中产生的经向薄膜应力——4.3位移引起的膨胀节中经向薄膜应力——位移引起的膨胀节中经向弯曲应力——组合应力——4.4失效循环次数——许用循环次数——4.5一个波的理论轴向弹性刚度——4.6基于柱状失稳的限制设计压力——柱状失稳压力校合（两端固定）内压引起的直边段和加强环中的周向薄膜应力内压在膨胀节中所产生的周向和经向薄膜应力位移在膨胀节中产生的经向薄膜应力和弯曲应力疲劳寿命校合4.应力和疲劳寿命校合膨胀节刚度计算cn 2020tb bf b T σσσ+=()2'12tc c t t b b c c c Pd E ntd E d E t σ=+22ppr nt σ=()()32p p p pr d r nt d r σ-=-20251310.92b p E t e B r σπ=206221.82b p E t e B r σπ=3563R σσσσ=++ 3.2515847.8288C f R N T σ⎛⎫= ⎪ ⎪-⎝⎭[]C c NN n =33310.92t p b p i d E t nf B r=20.15is f P N rπ=()212tb bt t b b c c cPd E ntd E d E t σ=+。
Ω膨胀节设计计算
Ω膨胀节设计计算膨胀节又称为伸缩节，是一种能够在温度变化引起的热胀冷缩或者其他变形情况下进行变形和补偿的密封元件。
它主要由金属或者橡胶等材料制成，广泛应用于管道、容器、泵阀等工业领域。
本文将讨论膨胀节设计与计算的相关问题。
首先，膨胀节的设计需要考虑以下几个主要因素：1.压力等级：根据所在系统的工作压力，确定膨胀节的材质和厚度。
一般来说，高压系统需要采用厚度较大的金属材料，而低压系统可以选择薄壁金属或橡胶材料。
2.温度范围：根据所在系统的工作温度，确认膨胀节所需的材质和形状。
不同温度下金属的热胀冷缩系数不同，因此需要根据工作温度范围来选择相应的金属材料或者橡胶材料。
3.变形量：根据管道或容器在工作温度变化下的变形量计算出膨胀节的伸长量或压缩量。
一般来说，膨胀节应能够吸收管道或容器在温度变化下的变形量的60%-80%。
4.材料选择：根据工作条件、介质性质等要求，选择合适的金属材料或者橡胶材料。
金属材料有不锈钢、铜、铝等可以选择，而橡胶材料则根据介质的酸碱性、温度等进行选择。
以上是膨胀节设计需要考虑的主要因素，接下来将介绍膨胀节的计算方法。
1. 线性膨胀节的计算方法：假设膨胀节工作温度范围内的膨胀系数为α（单位为mm/℃），管道或容器的长度变化量为ΔL（单位为mm），则膨胀节的长度变化量为ΔL/α。
2. 橡胶膨胀节的计算方法：橡胶膨胀节一般以其横向变形量（压缩量或伸长量）为设计依据。
假设橡胶膨胀节在工作温度范围内的纵向变形量为ΔL（单位为mm），则膨胀节的横向变形量为0.6ΔL。
3.膨胀节的弹簧刚度计算：膨胀节的弹簧刚度定义为单位位移所需的力。
根据膨胀节的设计工况和材料特性，计算出弹簧刚度，以保证膨胀节在工作条件下能够正确地进行变形和补偿。
综上所述，膨胀节的设计与计算需要综合考虑压力等级、温度范围、变形量以及材料特性等因素。
根据工程要求和实际应用情况，选择合适的设计参数和计算方法，确保膨胀节能够正常工作并具有所需的补偿和变形能力。
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。
膨胀节长度计算
膨胀节长度计算
膨胀节长度是指膨胀节在正常工作状态下的长度，它是膨胀节设计和使用中一个非常重要的参数。
膨胀节是一种用于补偿管道或容器由于温度变化而引起的热胀冷缩的变形元件。
当管道或容器受热膨胀时，膨胀节可以吸收这种变形，并通过伸缩来保持管道或容器的正常运行。
膨胀节长度的计算是膨胀节设计中的一个关键步骤。
首先，需要确定管道或容器的工作温度范围，以及其在最高和最低温度下的长度差。
然后，根据膨胀节的材料和结构特性，计算出膨胀节的伸长量或收缩量。
最后，通过膨胀节的伸缩量与长度差之间的关系，计算出膨胀节的长度。
在计算膨胀节长度时，需要考虑到膨胀节的工作条件和使用环境。
例如，如果膨胀节处于高温环境中，需要选择耐高温的材料，并考虑到材料的热膨胀系数。
另外，还需要考虑到膨胀节的使用寿命和可靠性要求，以确保膨胀节能够长期稳定地工作。
膨胀节长度的计算对于膨胀节的设计和选择非常重要。
正确计算膨胀节长度可以保证膨胀节能够有效地补偿管道或容器的热胀冷缩变形，保证系统的正常运行。
因此，在进行膨胀节设计时，需要仔细计算膨胀节长度，并根据实际情况进行调整和优化，以确保膨胀节的性能和可靠性。
管材的线膨胀及伸缩器[1]..
![管材的线膨胀及伸缩器[1]..](https://img.taocdn.com/s3/m/17bb28b5d5d8d15abe23482fb4daa58da0111cbe.png)
管材的线膨胀及伸缩器背景管材的线膨胀及伸缩是管道工程中需要考虑的一项重要问题。
管道在不同情况下会发生膨胀或收缩，而这些变化往往会对管道系统的安全和正常使用造成影响。
因此，设计和选择合适的伸缩器是非常重要的。
线膨胀由于管材的热膨胀系数和温度是有关的，当管道系统温度发生变化时，管材就会发生线膨胀。
一般情况下，管材的线膨胀伸长量可以通过下列公式计算：$$\\Delta L = L_0 \\alpha \\Delta T$$其中:•$\\Delta L$ 是管材的伸长量；•L0是管材的原始长度；•$\\alpha$ 是管材的线膨胀系数；•$\\Delta T$ 是管道系统温度变化量。
伸缩器伸缩器是管道工程中用于防止管材线膨胀引起的应力和变形，是一种能够伸缩自如的装置。
伸缩器的作用是通过处理管道线膨胀和收缩所引起的应力，从而保持管道系统的正常运行。
伸缩器通常可分为以下几类：弹簧式伸缩器此类伸缩器主要由弹簧构成，可以直接吸收或补偿管道线膨胀所产生的变化。
与其他类型的伸缩器相比，弹簧式伸缩器构造简单、安装调试便捷，是目前管道工程中应用得最为广泛一种。
卷曲式伸缩器此类伸缩器有两个头部和一根中间螺旋结构组成，可以承受多方向的力和变形，用于处理管道系统的线膨胀和收缩。
塑料伸缩器此类伸缩器由聚复合材料制成，具有出色的线性膨胀系数，可以很好地防止管道的线性膨胀造成的破损。
金属伸缩器此类伸缩器主要由金属弹簧和金属筒体组成，可以防止管道的线性和角度膨胀引起的变形和损坏。
可以承受大量的拉伸、压缩和扭转变化。
结论管道系统的线膨胀和伸缩是不可避免的问题，如果没有采取相应的措施，将会影响管道系统的正常运转和安全。
因此，为了保证管道系统的安全，合理设计管道的伸缩器是至关重要的。
当然，为了保障管道系统的长期使用，我们也需要选择优质的管材和伸缩器，定期进行检查和维护，并及时更换那些已经老化或者损坏的部件。
夏季高温管道膨胀节补偿伸缩位移的定额长度
夏季高温管道膨胀节补偿伸缩位移的定额长度夏天来了，高温天气一波接一波，大家都热得像被蒸笼蒸过似的。
这时候，咱们不光是自己受罪，管道里的“家伙”们也在偷偷地较劲。
管道在高温下膨胀是常有的事，尤其是那些需要伸缩节来补偿的管道。
你想啊，管道这么一热，得伸出点儿“肚皮”来，不然就容易出问题。
伸缩节就像是管道的“减压阀”，要是在这时候没安好，管道就能给你“反抗”一番，爆裂、扭曲、脱落，随便一个都能让你头疼不已。
咱们今天要说的，就是管道膨胀节补偿伸缩位移的“定额长度”。
说白了，这就是管道膨胀节在高温下，究竟能伸展多长的事儿。
这可不是随便说说的，你得精确到毫米才行！否则，管道的膨胀和收缩就会失控，后果可不堪设想。
就拿夏天来说吧，气温一升高，管道膨胀得厉害。
没有合理的定额长度设计，管道可能会“发疯”——你看这边刚扩展过去，那边还没缓过劲儿来，结果就“卡壳”了。
不好弄啊！定额长度的确定并不是简单的“你伸我缩”那么容易。
它需要根据管道的材质、温度、长度以及使用环境来决定，甚至连管道所处的地形和气候条件都有影响。
比如说，钢管在夏天热胀冷缩的幅度就比塑料管大，你给它定的长度也得更加宽松些。
管道要承受一定的压力，膨胀节可不是随便加的，得计算得妥妥帖帖。
太短？管道膨胀了没地方去，可能会把自己“撕裂”。
太长？那就浪费了，浪费材料不说，管道也可能因为太松散，出现运行不稳定的情况。
所以说呀，这个定额长度的计算，不仅仅是“看起来简单”，它可是个大工程，稍不留神就可能出现问题。
你想啊，管道一膨胀，整个系统的工作效率和安全性都得跟着打个问号。
如果设计师在计算时只凭经验，忽略了具体的参数，或者对温度波动没有做出合理的预判，那可真是“麻烦大了”。
就好比你做饭时，锅里放了太多的盐，一不小心就全变味了，谁吃谁哭。
不过，说到这里，可能有些朋友会问了：“那么这定额长度到底怎么算？”嘿，这个问题问得好！定额长度的计算方式不是一成不变的，而是要根据管道的实际情况来决定。
标准膨胀节设计计算
4.2 内压在膨胀节中所产生的周向和经向薄膜应力
内压在 膨胀节 中产生 内压在 膨胀节 中产生
2
pr 2nt p
3
pr nt p
dp r d的经向薄膜应力和弯曲应力
起的膨 胀节中
5
Eb20t 2pe 10.92 r3
B1
位移引
起的膨
胀节中 组合应
6
Eb20t pe 1.82 r2
B2
力——
R 3 3 5 6
失效循4.4 疲劳寿命校合
环次数 ——
NC
15847.8 Tf R 288
3.25
许用循 环次数
N NC
nc
一个波4.5 膨胀节刚度计算
的理论
轴向弹
fi
d
p
Ebt t
3 p
n
10.92r 3
B3
基于柱4.6 柱状失稳压力校合（两端固定）
状失稳 的限制
13.950751 Mpa
ok!
设计安全系数—— nc
疲劳寿命温度修正系数—— Tf 4.应力和疲劳寿命校合
20 b
20 b
t b
4.1 内压引起的直边段和加强环中的周向薄膜应力 内压引
起直边 段中周
1 2
Pdb2 Ebt ntdb Ebt dc Ecttc
内压引
起加强 环中周
' 1
2
Pdc2 Ect ntdb Ebt dc Ecttc
2 1175 mm 1124 mm
11 Mpa 1.77E+05 Mpa 1.93E+05 Mpa 1.79E+05 Mpa
0.9 0.9 161 Mpa 120 Mpa 586 Mpa 582.6 Mpa 5000 8.03 mm
设置膨胀节管系支架的设计及受力计算
设置膨胀节管系支架的设计及受力计算波形膨胀节具有优良的柔性，用于吸收管道热膨胀产生的位移和吸收机器产生的振动时，具有优良的性能。
但是正因为具有优良的柔性，如果安装不当，不仅不能发挥其优良的性能，而且容易发生破坏，所以对设置膨胀节的管路，正确地进行支架设计和受力计算是很重要的。
符号说明：X--X向位移，mm;φ--角位移，度;Y--Y向位移，mm;Y′--侧向位移，mm;Y′=Y2+Z2Z--Z向位移，mm;△x--轴向位移，mm;△y--侧向位移产生的当量轴向位移，mm;△φ--角位移严生的当量轴向位移，△--总位移，mm;△=△x+△y+△φ△额定--膨胀节的设计额定总位移，mm;△L--管道或设备受热的伸长量，mm;△L=α•△t•LGα--材料的线膨胀系数，mm/mm℃;△t--操作温度芍安装温度之差，℃;E--管子材料的弹性模量，Mpa;I--管子惯性矩，mm4;A--波纹管的平均截面积，mm2;P--设计压力，Mpa;KL--确定侧向位移产生的当量轴向位移的系数:KL=[3L(L+Lb)]/(3L2+Lb2)Lb--一个膨胀节的有效长度，mm;L--复式膨胀节两组波纹管中心之间的距离，mm;Dm--波纹管平均直径，mm;F--固定管架所受的合力，N;dt--管道外径，mm；G--管道(包括介质保温材料)的重量，N;Kx--膨胀节轴向工作刚度，N/mm;Fp--内压产生的推力，N;LG--两个固定管架之间的长度，mm;F△--位移产生的反力，N;Fτ--侧向位移产生的反力，N;Ff--摩擦力，N;Fρ--流动产生的离心力，N;F△x--轴向位移产生的反力，N;θ--弯曲角度，度;ρ--摩擦系数:Ai--管内截面积，mm2;Ai=πdi2/4di--配管内径，mm;Fx--X方向所受的力，N;Mx--坐标系中YOZ平面所受的力矩，N-mm;Fy--Y方向所受的力，N;My--坐标系中XOZ平面所受的力矩，N-mm;Fz--Z方向所受的力，N；Mz--坐标系中XOY平面所受的力矩，N-mm:Lx、Ly、Lz--为力作用点的坐标。
关于Ω型膨胀节设计与计算理论说明..
关于Ω型膨胀节设计与计算理论说明及软件说明按GB 16749 《压力容器波形膨胀节》的规定，波形膨胀节的设计计算应包括————应力计算及其校核；————轴向刚度和轴向位移计算；————平面失稳压力计算；————疲劳寿命校核；————外压校核；第一部分Ω型膨胀节的设计与计算理论设计参数（运行工艺参数）：——设计压力P，MPa；——设计温度T，℃；；——失效循环次数Nc——所需要的补偿量，mm；，mm；——筒体内径DbΩ型膨胀节的各参数及含义如下：1、D b——Ω型膨胀节的直边段内直径(等于筒体内径),mm ；2、R——Ω型膨胀节的内半径, mm；（R应小于10%D b）3、t——每层膨胀节名义厚度, mm；4、n——Ω型膨胀节的层数；5、D m——Ω型膨胀节波纹管的平均直径, mm ；（由结构图经计算可的）6、L k——Ω型膨胀节的开口量, mm；（膨胀节的开口量应小于R/2）7、L bt——波距（膨胀节相邻两个波中心的距离），mm；（波距一般取2.8R）8、L b——Ω型膨胀节直边段到第一个波中心的距离，mm；9、C wb——波纹管材料的纵向焊缝系数，可以取0.9或1；10、C wc——增强套箍材料的纵向焊缝系数，可以取0.9或1；11、L w——Ω型膨胀节两端连接焊缝的间距，一般Lw=2L b+(n-1)L bt；12、E b——波纹管材料在设计温度下的弹性模量，MPa；13、E b20——波纹管材料在室温下的弹性模量，MPa；14、E c —— 增强套箍材料在设计温度下的弹性模量，MPa ； 15、E c 20—— 增强套箍材料在室温下的弹性模量，MPa ； 16、D c —— 波纹管直边段增强套箍的平均直径，mm ； 17、r d —— 膨胀节倒角小波的内半径，mm ； 18、Lb c —— 相邻两个外侧加强环中心线的距离；19、L bc —— 外侧加强环中心线与相邻的膨胀节波中心的距离，mm ；20、A t —— 波纹管所有增强套箍横截面的金属面积；（注：该截面与管道轴线平行）22、t c —— 直边段增强套箍的厚度，mm ；23、S ab —— 波纹管在设计温度下的许用应力，MPa ； 24、S ac —— 增强套箍在设计温度下的许用应力，MPa ； 25、t p —— 考虑到成型减薄后膨胀节单层的实际厚度，mbp D D t t =，mm ； 26、e —— 一个波的轴向位移，mm ；27、B 1，B 2，B 3—— 随形状变化因子（查形状因子系数曲线可获得）；28、μ—— 膨胀节形状变化因子，p m t D R *2*6.61=μ；29、r —— 波纹管波纹的平均直径，2ntR r +=，mm ；30、δC —— 基于初始角位移得柱状失稳压力削弱系数，32-1.348+-=γγγδ529.0822.11C ，31、γ —— 初始角位移和最终角位移之比，bm m L D D 3.0+=θθγ；32、θ —— 从平直位置起的最大的角位移（弧度）；33、20b σ—— 膨胀节材料在室温下的强度限（抗拉极限）；34、t b σ—— 膨胀节材料在设计温度下的强度限（抗拉极限）；35、N —— 总波数；Ω型膨胀节的计算公式：按美国膨胀节制造协会标准（EJMA ）C-4.2.3 Ω型波纹管的设计公式如下：（1）、内压在波纹管直边段中所产生的环向（周向）薄膜应力： ))((2)(21t c c b b w bw b A E D E nt D ntL E L nt D P S +++=（C-39a ）其中S 1≤ C wb S ab ；（2）、内压在套箍中所产生的环向（周向）薄膜应力：))((2'21t c c b b w cw c A E D E nt D ntL E L PD S ++=（C-39b ） 其中S 1’≤ C wc S ac ； （3）、内压在波纹管中产生的环向（周向）薄膜应力： pnt S 2Pr2=（C-40）其中S 2≤ C wb S ab ；（4）、内压在波纹管中所产生的经向（子午向）薄膜应力： )2(2Pr '2rD rD nt S m m p --=（C-41） 其中S 2≤ S ab ；注：公式（C-41）为EJMA 上的计算公式，国内一般的经验公式为下式（GB/T12777-99）：)2(Pr '2rD r D nt S m m p --=（5）、位移在波纹管中所产生的经向（子午向）薄膜应力：13253.34B re t E S p b =（C-42）（6）、位移在波纹管中所产生的经向（子午向）弯曲应力：22672.5B r e t E S p b =（C-43）（7）、疲劳寿命：at c bS c N )(-= （C-44）——式中 a 、b 和c 为材料加工常数，)()(7.06543S S S S S t +++=；注：疲劳寿命的计算公式中a 、b 和c 材料加工常数的确定比较麻烦，工程上比较常用的是下面简化的公式（目前容标委也用此公式来计算Ω型膨胀节的疲劳寿命），这与GB/T12777有点差别：失效循环次数 25.3)2888.15847(-=R f c T N σ疲劳寿命温度修正系数 —— 2020b tbb f T σσσ+=组合应力 —— 65'23S S S R ++=σ需用循环次数 ——ccn N N =][，n c 为设计安全系数（EJMA 取15，而在 GB/T12777中取10）。
管材的线膨胀及伸缩量的计算
第一节 管材的线膨胀及伸缩量的计算一、热膨胀量的计算管道安装完毕投入运行时，常因管内介质的温度与安装时环境温度的差异而产生伸缩。
另外，由于管道本身工作温度的高低，也会引起管道的伸缩。
实验证明，温度变化而引起管道长度成比例的变化。
管道温度升高，由于膨胀，长度增加；温度下降，则由于收缩，长度缩短。
温度变化1度相应的长度成比例变化量称为管材的线膨胀系数。
不同材质的材料线膨胀系数也不同。
碳素钢的线膨胀系数为12×10—6／℃，而硬质聚氯乙烯管的线膨胀系数为80X10—6／℃，约为碳素钢的七倍。
管材受热后的线膨胀量，按下式进行计算：()L t t L 21-=∆α式中△L ——管道热膨胀伸长量(m)；α——管材的线膨胀系数(1／K)或(1／℃)； t 2——管道运行时的介质温度(℃)；t l ——管道安装时的温度(℃)，安装在地下室或室内时取t 1=—5℃；当室外架空敷设时，t 1应取冬季采暖室外计算温度；L ——计算管段的长度(m)。
不同材质管材的。
值见表2—1。
表2—1不同材质管材的线膨胀系数在管道工程中，碳素钢管应用最广，其伸长量的计算公式为()L t t L 2161012-⨯=∆-式中12×10—6——常用钢管的线膨胀系数(1／)。
根据式(2—2)制成管道的热伸长量△L 表(见表2—2)，由表中可直接查出不同温度下相应管长的热伸长量。
例有一段室内热水采暖碳素钢管道，管长70m ，输送热水温度为95℃，试计算此段管道的热伸长量。
解根据钢管的热膨胀伸长量计算式(2—2)△L=12×10—6(t 1—t 2)L=12×10—6（95+5）×70=0.084m由已知管长及送水温度，直接查表2—2，也可得管道的热伸长量△L 。
如果管道中通过介质的温度低于环境温度，则计算出来的是缩短量。
二、热应力计算如果管道两端不固定，允许它自由伸缩，则热伸缩量对管予的强度没有什么影响。
u型伸缩节补偿量技算
u型伸缩节补偿量技算
（最新版）
目录
1.U 型伸缩节的概述
2.U 型伸缩节的补偿量计算方法
3.U 型伸缩节的应用实例
正文
【1.U 型伸缩节的概述】
U 型伸缩节，又称为 U 型补偿器，是一种常用于管道系统中的补偿装置。
它的主要作用是补偿管道因热胀冷缩、位移等因素而产生的尺寸变化，以保证管道系统的正常运行和安全性。
【2.U 型伸缩节的补偿量计算方法】
U 型伸缩节的补偿量主要取决于管道的尺寸、材料、温度变化等因素。
其计算方法如下：
补偿量 = 管道长度×管道材料线膨胀系数×温度变化
其中，管道长度是指需要补偿的管道段的长度；管道材料线膨胀系数是指管道材料在单位长度上的线膨胀量，通常以 1/℃表示；温度变化是指管道在使用过程中可能遇到的最大温度变化。
【3.U 型伸缩节的应用实例】
以一个实际例子来说明，假设有一段长为 100 米的钢制管道，其材料线膨胀系数为 12×10^-6/℃，最大温度变化为 50℃。
则该管道的补偿量计算如下：
补偿量 = 100m × 12×10^-6/℃× 50℃ = 600mm
也就是说，该管道需要安装一个补偿量为 600mm 的 U 型伸缩节，以
保证在温度变化时，管道能够自由膨胀和收缩，而不会产生过大的应力，从而保证管道的安全运行。
膨胀节的分类及管道变形计算
膨胀节的分类：一、按材质分为：金属膨胀接、非金属膨胀节。
■非金属膨胀节A、非金属柔性补偿器（膨胀节）可补偿轴向、横向、角向，具有无推力、简化支座设计、耐腐蚀、耐高温、消声减振等特点，特别适用于热风管道及烟尘管道。
B、非金属柔性补偿器（膨胀节）的特点：1、补偿热膨胀：可以补偿多方向，大大优于只能单式补偿的金属补偿器。
2、补偿安装误差：由于管道连接过程中，系统误差再所难免，纤维补偿器较好的补偿了安装误差。
3、消声减振：纤维织物、保温棉体本身具有吸声、隔震动传递的功能，能有效的减少锅炉、风机等系统的噪声和震动。
4、无反推力：由于主体材料为纤维织物，无力的传递。
用纤维补偿器可简化设计，避免使用大的支座，节省大量的材料和劳动力。
5、耐腐蚀性：选用的氟塑料、有机硅材料具有较好的耐温和耐腐蚀性能。
不耐高温，比金属差。
6、体轻、结构简单、安装维修方便。
8、价格低于金属补偿器。
■金属波纹补偿器（膨胀节）的特点及应用：A、金属波纹补偿器是用于吸收管线、导管或容器、设备由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化的装置，它的金属波纹管是主要的补偿元件，广泛用于石油化工、电力供热、锅炉烟风道、钢铁冶金、水泥、船舶、机械等管线及设备的软连接，波纹管（补偿元件）材质：不锈钢、碳钢、不锈钢内衬聚四氟乙烯等。
B、耐高温、耐压一、按材质分为：金属膨胀接、非金属膨胀节。
■非金属膨胀节A、非金属柔性补偿器（膨胀节）可补偿轴向、横向、角向，具有无推力、简化支座设计、耐腐蚀、耐高温、消声减振等特点，特别适用于热风管道及烟尘管道。
B、非金属柔性补偿器（膨胀节）的特点：1、补偿热膨胀：可以补偿多方向，大大优于只能单式补偿的金属补偿器。
2、补偿安装误差：由于管道连接过程中，系统误差再所难免，纤维补偿器较好的补偿了安装误差。
3、消声减振：纤维织物、保温棉体本身具有吸声、隔震动传递的功能，能有效的减少锅炉、风机等系统的噪声和震动。
4、无反推力：由于主体材料为纤维织物，无力的传递。
波纹膨胀节位移量的计算与选型要点
由此可见，膨胀节其实是个“精细”的东西，只要有一点点的偏差就会影响整个的品质，会在安装时时候出现损坏，因此在选购的时候要计算好位移量的多少，找专业厂家来生产。
按计算公式我们就可以核算出来的补偿量也就可以计算波纹数量，从而选择出波纹膨胀节的型号。既然我们已经可以算出膨胀节的位移量了，那么我们接下来就来介绍一下膨胀节的选购要点。
1、设计是关键。由于波纹膨胀节属于非标准件，在选型订购前，都会有专业的设计人员，现场测量各种数据后，进行核算，然后提供出波纹膨胀节的公称通径、工作压力、介质及介质温度、连接方式、安装形式及补偿量。若是核算数据不准确，就会出现订购的波纹膨胀节与管道各项参数不符合，直接造成波纹膨胀节的损坏，因此，一定要提前与设计院技术人员进行沟通，避免出现这种现像的发生。
波纹膨胀节位移量的计算是按计算公式：
X=a * L * △T
X：管道膨胀量
a：线膨胀系数，取0.0距离）长度
△T：温差（介质温度-安装时环境温度）
膨胀节是一种能自由伸缩的弹性补偿元件，在各个领域广泛的应用。运用在不同的场合的膨胀节所选购的膨胀节型号也是不同的，因此我们在选购膨胀节的时候应该注意到其位移量的多少以及在什么场合应该选取什么样的型号，所谓的位移量也就是常说的补偿量，即管道内的介质因温度变化产生的轴向横向角向位移量，那么这个位移量是如何计算得来的呢？
2、生产是关键。通常情况下，按提供的技术参数与专业制造亚光波纹膨胀节的生产厂家进行合作，小型企业会有偷工减料的做法出现，因此呢，订购生产波纹膨胀节，一定要有企业资质的实力厂家合作，这样，无论是售前、售中及售后都有保障。
3、安装是关键。当成品波纹膨胀节发到工程现场进行安装时，需要找有经验有责任的安装队进行合作，避免波纹膨胀节在安装过程中出现不必要的损坏，如不应拆除的拉杆进行了拆除，焊工不仔细将焊渣飞溅到了波纹管的表面造成了泄漏等损坏现像。
波纹补偿器相关计算公式
波纹补偿器相关计算公式波纹补偿器习惯上也被称为称为膨胀节、伸缩节，其补偿能力源于波纹管的弹性变形，包括拉伸、压缩、弯曲及组合变形这几种状态。
安装环境不同，波纹管补偿器发生的变化也不同。
因此在选择波纹补偿器时，是需要依据相关公式进行计算的。
波纹管补偿器的相关计算公式：1.热力管道的热伸长量通常按下式计算：Δx=α(t1-t2)L其中：Δx ——管道的热伸长量，mm;α——钢管的线膨胀系数，mm/(m ℃)；t1 ——管内介质温度，℃，管内介质指蒸汽、热水、过热水等；t2 ——管道安装时的温度,℃；L ——管道计算长度，m。
2.安装轴向型补偿器的管道轴向推力F，按下式计算：Fx=Fp+Fm+Fs式中：Fp——内压力产生的推力；FS——波纹管补偿的弹性反力；Fm——管道活动支架的摩擦力。
计算固定支架推力时，应按管道的具体敷设方式，参考上述公式按支架两侧管道推力的合力计算。
3.管道应力验算补偿器在内压作用下的失稳包括两种情况，即平面失稳和轴向柱状失稳。
（1）平面失稳：表现为一个或几个波纹的平面相对于波纹管轴线发生转动而倾斜，但其波平面的圆心基本在波纹管的轴线上。
这是由于内压产生的子午向弯曲应力和周向薄膜应力的合力超过材料屈服强度，局部出现塑性变形所致。
（2）柱失稳：波纹管的波纹连续地横向偏移，使波纹管偏移后的实际轴线成弧形或S 形（在多波情况下呈S形）。
这种情况多数是因为波纹数太多，波纹管有效长度L跟内径d 之比（L/d）太大造成的。
为避免失稳情况发生，对管道应进行应力验算。
客户在购买波纹补偿器时，需要详细说明补偿器的安装地点及管道的相关信息，协助技术人员进行计算，以挑选出最合适的设备。
亚太拥有具备充足经验的生产队伍，专业的技术人员，相信定能为客户提供最合适的产品。
补偿接头、伸缩节、限位伸缩接头及补偿量计算
补偿接头、伸缩节、限位伸缩接头区分及补偿量计算1概述伸缩器（Expansion joint）也可称为管道伸缩节、膨胀节、补偿器，伸缩接。
伸缩器的工作原理基本相同，因此各种称呼之间并无实际的区别，市场购买产品时，容易混淆。
按照实际作用来进行区分，可以分成三大类，为膨胀管、补偿器和伸缩节。
主要作用有补偿吸收管道轴向、横向、角向受热引起的伸缩变形；吸收设备振动，减少设备振动对管道的影响；吸收地震、地陷对管道的变形量。
（1）弯管式膨胀节：将管子弯成U形或其他形体，并利用形体的弹性变形能力进行补偿的一种膨胀节。
它的优点是强度好、寿命长、可在现场制作，缺点是占用空间大、消耗钢材多和摩擦阻力大这种膨胀节广泛用于各种蒸汽管道和长管道上。
（2）波纹补偿器：用金属波纹管制成的一种膨胀节。
它能沿轴线方向伸缩，也允许少量弯曲，用在管道上进行轴向长度补偿。
为了防止超过允许的补偿量，在波纹管两端设置有保护拉杆或保护环，在与它连接的两端管道上设置导向支架。
随着波纹管生产技术水平的提高，这类膨胀节的应用范围正在扩大。
波纹补偿器是（一种弹性元件）和端管、支架、法兰、导管等附件组成。
主要用在各种管道中，它能够补偿管道的热位移，机械变形和吸收各种机械振动，起到降低管道变形应力和提高管道使用寿命的作用。
波纹补偿器连接方式分为法兰连接和焊接两种。
主要用于温度补偿。
（3）钢制伸缩器：由能够作轴向相对运动的内外套管组成。
内外套管之间采用填料函密封。
使用时保持两端管子在一条轴线上移动。
在伸缩节的两端装设导向支架。
钢制伸缩器一般用于与阀门、泵管道等设备与管道连接，名称通常为限位伸缩器。
2相关规范文件摘要2.1《管路补偿接头（GB12465）》（1）主要分类补偿接头sleeve expansion joint由本体、密封圈、压紧构件组成的松套连接管道，主要用于吸收轴向位移，而不能承受压力推力的补偿接头的装置。
松套限位补偿接头 sleeve limited expansion joint由松套补偿接头和限位伸缩管等构件组成，防止管道因超量位移导致补偿接头的泄漏或损坏，主要用于在允许位移范围内吸收轴向位移和承受压力推力的管道松套连接的装置。
管材的线膨胀及伸缩量的计算
第一节管材的线膨胀及伸缩量的计算一、热膨胀量的计算管道安装完毕投入运行时，常因管内介质的温度与安装时环境温度的差异而产生伸缩。
另外，由于管道本身工作温度的高低，也会引起管道的伸缩。
实验证明，温度变化而引起管道长度成比例的变化。
管道温度升高，由于膨胀，长度增加；温度下降，则由于收缩，长度缩短。
温度变化1度相应的长度成比例变化量称为管材的线膨胀系数。
不同材质的材料线膨胀系数也不同。
碳素钢的线膨胀系数为12×10—6／℃，而硬质聚氯乙烯管的线膨胀系数为80X10—6／℃，约为碳素钢的七倍。
管材受热后的线膨胀量，按下式进行计算：式中△L——管道热膨胀伸长量(m)；?——管材的线膨胀系数(1／K)或(1／℃)；t2——管道运行时的介质温度(℃)；t l——管道安装时的温度(℃)，安装在地下室或室内时取t1=—5℃；当室外架空敷设时，t1应取冬季采暖室外计算温度；L——计算管段的长度(m)。
不同材质管材的。
值见表2—1。
表2—1不同材质管材的线膨胀系数在管道工程中，碳素钢管应用最广，其伸长量的计算公式为式中12×10—6——常用钢管的线膨胀系数(1／)。
根据式(2—2)制成管道的热伸长量△L表(见表2—2)，由表中可直接查出不同温度下相应管长的热伸长量。
例有一段室内热水采暖碳素钢管道，管长70m，输送热水温度为95℃，试计算此段管道的热伸长量。
解根据钢管的热膨胀伸长量计算式(2—2)△L=12×10—6(t1—t2)L=12×10—6（95+5）×70=0.084m由已知管长及送水温度，直接查表2—2，也可得管道的热伸长量△L。
如果管道中通过介质的温度低于环境温度，则计算出来的是缩短量。
表2—2水和蒸汽管道的热伸长量△L表(m)如果管道两端不固定，允许它自由伸缩，则热伸缩量对管予的强度没有什么影响。
若在管子的两端加以限制，阻止管子伸缩，这时在管道内部将产生很大的热应力，热应力的计算式为式中σ——管材受热时所产生的热应力(MN／m2)；E——管材的弹性模量(MN／m2)，碳素钢的弹性模量 E=20．104×104MN ／m2；ε——管段的相对变形量，ε=△L/L为管段的热膨胀量(m)；L为在室温下安装的管段原长度(m)。
伸缩节伸缩量计算公式
伸缩节伸缩量计算公式
伸缩节的伸缩量计算公式因材料和具体条件而异。
以下为你提供两种常见的计算方法：
方法一：
X=a·L·△T
在这个公式中，X是伸缩节的伸缩量，a是线膨胀系数（取/m），L是补偿管线（所需补偿管道固定支座间的距离）长度，△T是温差（介质温度-安装时环境温度）。
方法二：
δa=2σaZx(βED0)
在这个公式中，σa是伸缩节允许拉伸应力，E是纵弹性系数，Zx是伸缩节的单位断面系数，D0是管外径，β是应力系数。
以上公式仅供参考，具体伸缩节伸缩量计算应依据实际状况而定。
如果需要准确数据，建议请教材料力学专家或查阅相关文献资料。