补偿器基本知识PPT课件
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供热补偿器 PPT课件
9.8 m/s2 1m
1.6 MPa 0℃
130 ℃ 10 ℃
0.0000122 m/m℃ 0.4 0.2 0.3
1800 Kg/m3 125 MPa 235 MPa 375 MPa
3.14 58.85714286 MPa
公称直径 钢管管壁的横截面积 预制保温管外壳的外径 钢管外径 钢管壁厚 钢管内径 弹性模量 重力加速度 管顶覆土深度 管道的计算压力 管道的计算安装温度 管道工作循环最高温度 管道工作循环最低温度 线膨胀系数 最大摩擦系数 最小摩擦系数 泊松系数 土壤密度 基本许用应力 屈服极限最小值 抗拉强度最小值 圆周率 环向应力
冷缩量
补偿量
工作后
22
2.3套筒补偿器
套筒补偿器 按密封方式主要分为填注式、压盖式和胶圈式。 3）胶圈式套筒补偿器 通过多道（3-4道）不同结构的胶圈（Y型和
圆柱形），以及对芯管和外套的接触面经过抛光、 镀铬等精细制作工艺，实现补偿和密封：
硅橡胶
外套
Y形+圆柱形密封圈
芯管
特点是Y形结构的胶圈能有效防止渗漏，有强固的防拉托结构，能够直埋，但渗
31
2.5 无补偿
无补偿
管线应力的计算是无补偿直埋敷设的关键。
DN A= Dc Do δ
Di= E= g= H Pd to t1 t2 α μmax= μmin= υ ρ= [σ] σs σb π= σt
0.5 m 0.01147356 m2
0.655 m 0.529 m 0.007 m 0.515 m 200000 MPa
漏后，维修较为困难。
23
2.3套筒补偿器
套筒补偿器 按密封方式主要分为填注式、压盖式和胶圈式。 3）胶圈式套筒补偿器 胶圈式补偿器主要结构如下：
1.6 MPa 0℃
130 ℃ 10 ℃
0.0000122 m/m℃ 0.4 0.2 0.3
1800 Kg/m3 125 MPa 235 MPa 375 MPa
3.14 58.85714286 MPa
公称直径 钢管管壁的横截面积 预制保温管外壳的外径 钢管外径 钢管壁厚 钢管内径 弹性模量 重力加速度 管顶覆土深度 管道的计算压力 管道的计算安装温度 管道工作循环最高温度 管道工作循环最低温度 线膨胀系数 最大摩擦系数 最小摩擦系数 泊松系数 土壤密度 基本许用应力 屈服极限最小值 抗拉强度最小值 圆周率 环向应力
冷缩量
补偿量
工作后
22
2.3套筒补偿器
套筒补偿器 按密封方式主要分为填注式、压盖式和胶圈式。 3）胶圈式套筒补偿器 通过多道（3-4道）不同结构的胶圈（Y型和
圆柱形），以及对芯管和外套的接触面经过抛光、 镀铬等精细制作工艺，实现补偿和密封：
硅橡胶
外套
Y形+圆柱形密封圈
芯管
特点是Y形结构的胶圈能有效防止渗漏，有强固的防拉托结构，能够直埋，但渗
31
2.5 无补偿
无补偿
管线应力的计算是无补偿直埋敷设的关键。
DN A= Dc Do δ
Di= E= g= H Pd to t1 t2 α μmax= μmin= υ ρ= [σ] σs σb π= σt
0.5 m 0.01147356 m2
0.655 m 0.529 m 0.007 m 0.515 m 200000 MPa
漏后，维修较为困难。
23
2.3套筒补偿器
套筒补偿器 按密封方式主要分为填注式、压盖式和胶圈式。 3）胶圈式套筒补偿器 胶圈式补偿器主要结构如下：
供热管道及其补偿器课件
补偿器的定义与分类
补偿器的定义
补偿器是一种用于吸收管道热胀冷缩、补偿管道热位移的装置，也称为伸缩器 。
补偿器的分类
根据工作原理和应用场合，补偿器可分为自然补偿器和人工补偿器两大类。自 然补偿器利用管道的自然弯曲吸收位移，而人工补偿器则通过特定的结构实现 位移吸收。
补偿器的作用与原理
补偿器的作用
补偿器的主要作用是吸收管道的热膨 胀和热收缩，减小管道应力，保护管 道设备，延长管道使用寿命。
某工厂供热管道补偿器应用案例
应用情况：该工厂供热管道采用球形补偿器， 利用球体的自由转动来吸收管道的热膨胀，降
低管道应力。
维护建议：定期检查球形补偿器的转动情况和密封性 能，及时清理污垢，保持正常运行状态。
补偿器类型：球形补偿器
优点：球形补偿器具有补偿量大、运行平稳、耐 高温高压、可直埋等特点，适用于工厂等工业建 筑的供热管道。
热收缩
与热膨胀相反，当温度降低时，物体 体积会减小。在供热管道中，由于温 度的变化，管道会产生热收缩，导致 管道长度和直径发生变化。
补偿器的伸缩原理
伸缩原理
补偿器通过自身的伸缩来吸收管道的热膨胀或热收缩，从而减小因温度变化对管道产生的影响。
伸缩量
补偿器的伸缩量是根据管道的热膨胀或热收缩量来设计的，以确保在温度变化时能够有效地吸收管道的变形。
补偿器的原理
补偿器的原理基于热胀冷缩的原理， 利用材料的热胀冷缩性质，在温度变 化时产生伸缩变形，从而吸收管道的 热位移。
补偿器的选型与设计
补偿器的选型
根据管道的工艺参数（如温度、压力、介质等）和空间条件，选择合适的补偿器 类型和规格。
补偿器的设计
根据选定的补偿器类型和规格，进行详细的强度、刚度计算和结构设计，确保补 偿器能够满足使用要求。
补偿器基本知识
金属软管的结构特点
•环形金属软管是波纹呈闭合圆环状的波纹管。环形波纹管选用薄壁不锈钢带 通过连续剪裁、卷圆、自动焊接、自动成型加工而成。它具有连续的环状波 形，柔性好、刚度小。受力时不易产生扭转应力，适用于运动场合和对寿命 要求较高的场合。
金属软管的结构特点
钢丝网套
• 用于提高软管强度和预防其受 机械损伤，保护软管的波纹管 不被破坏，保证软管在轴向和 径向静负荷及液体和气体沿管 道流动时产生的脉动作用下的 工作能力。金属丝网套在完成 其基本功用即提高波纹管的稳 定性的同时，还在振动阻尼方 面起着重大作用。
• 可吸收横向位移及横向组合位移 • 能承受管道内压推力
波纹金属软管概述
主要内容 金属软管的结构特点
金属软管的标准、性能参数及应用 金属软管的生产工艺 金属软管的检验与试验 金属软管安装注意事项
金属软管的结构特点
规格：DN6~DN800
材料：304、321、316L、 INCOLOY825
金属软管的应用
1.石化行业：码头输油管线、站台装卸车用、贮罐与管路系统柔性连 接、泵用金属软管等； 2.冶金行业：转炉顶吹氧管和水管、轧机连铸机水管、油管、氧管和 煤气管、高炉冷却系统、炼铁喷煤系统等； 3.用于消防喷淋管、空调制冷机械；
4.用于航空、航天器的管路系统；
5.用于泵、阀类的密封件； 6.取代紫铜管、橡胶管、塑料管等；
• 气密试验
• 耐压试验合格后的软管应进行气密试验。将 软管试样一端安装堵头，另一端与进气口相 接，通入压力等于公称压力的气体，将试件 浸没于水槽中，除去吸附在网套上的气泡， 保压10 min后检查试样有无漏气。
谢
谢 ！
• 外 观 检 验
金属软管的检验与试验
《电力补偿器》课件
电机控制
提高生产效率
电力补偿器可以用于电机控制系统中 ，通过调节电机的输入电压或电流， 实现电机的精确控制和优化运行。
通过电力补偿器的应用，可以改善电 机控制效果，提高生产线的自动化水 平和生产效率。
节能降耗
在工业自动化领域，电力补偿器可以 通过优化电机运行，降低能源消耗， 实现节能减排。
在节能领域的应用
安装步骤与注意事项
按照说明书进行安装
根据电力补偿器的说明书，按照步骤进行安装，确保每一步都按 照要求进行。
注意安全
在安装过程中，应始终注意安全，避免发生意外事故。
调整与固定
安装完成后，应检查电力补偿器的稳定性和水平度，确保设备牢固 可靠。
调试与运行
检查接线
在调试前，应仔细检查接线是否 正确，防止因接线错误而导致设
绿色能源并网
电力补偿器可以用于可再生能源 并网，如风能、太阳能等，通过 调节无功和有功功率，实现绿色
能源的平滑接入和优化运行。
节能照明
在节能照明领域，电力补偿器可以 通过改善照明电路的功率因数，降 低线路损耗，提高照明效果和能效 。
建筑节能
在建筑节能领域，电力补偿器可以 用于楼宇自动化系统，通过优化建 筑用电设备的运行，降低建筑能耗 ，提高建筑能效。
04 电力补偿器的安 装与调试
安装前的准备
确定安装位置
根据电力补偿器的规格和 设计要求，确定合适的安 装位置，确保设备能够正 常运行。
检查设备完好性
在安装前，应仔细检查电 力补偿器的外观和内部零 件，确保没有损坏或缺失 。
准备工具和材料
根据安装需要，准备合适 的工具和材料，如螺丝刀 、扳手、润滑油等。
《电力补偿器》ppt课件
无功补偿讲课课件
无功补偿的原理及 实现方式
无功补偿装置的组 成及工作原理
无功补偿的重要性
提高电力系统稳定性：无功补偿能够平衡电力系统的无功功率，减少电压波动和 闪变，提高电力系统的稳定性。
降低线损：无功补偿能够减少线路中的无功电流，从而降低线路损耗，提高电力 输送效率。
提高功率因数：无功补偿能够提高电力系统的功率因数，减少无功功率的消耗， 提高用电设备的效率。
无功补偿讲课课件
汇报人：PPT
目录
添加目录标题
01
无功补偿装置
04
无功补偿概述
02
无功补偿的应用场景
05
无功补偿技术
03
无功补偿的优化策略
06
添加章节标题
无功补偿概述
定义与作用
无功补偿的定义 无功补偿的作用 无功补偿的理
无功补偿的基本概 念
无功补偿的作用
绿色无功补偿技术： 采用新能源、清洁 能源等绿色技术， 实现无功补偿设备 的绿色化和环保化， 促进电力系统的可
持续发展。
无功补偿面临的挑战与机遇
挑战：技术更新换代快，需要不断跟进；市场竞争激烈，需要提高产品质 量和服务水平；环保要求提高，需要降低能耗和排放。
机遇：随着电力系统的智能化和电网的升级，无功补偿技术将有更大的发展空间；新能源 和智能电网的发展将带来新的市场需求；技术创新和产业升级将提高企业的竞争力和市场 份额。
添加标题
添加标题
选择合适的投切方式和控制策略
添加标题
添加标题
定期对装置进行维护和检修
优化无功补偿的控制策略
引言：介绍无功补偿的重要性及其优化策略的意义
控制策略：阐述无功补偿的控制策略，包括电压控制、无功功率平衡、有功功率平衡等 优化方法：介绍无功补偿的优化方法，如基于遗传算法、粒子群算法等智能优化算法的应用
管道补偿器 ppt课件
ppt课件
1
补偿器的作用
1.补偿吸收管道轴向、横向、角向冷热变形。 2.波纹补偿器伸缩量，方便阀门管道的安装与拆卸。 3.吸收设备振动，减少设备振动对管道的影响。 4.吸收地震、地陷对管道的变形量。
ppt课件
2
补偿器分分类
补偿器
自然补偿器 方形补偿器 套筒补偿器 球型补偿器 金属软管补偿器 波纹补偿器
ppt课件
8
套筒补偿器特点
优点：补偿能力大，结构简单、占地小，流动阻力小， 安装方便，造价低。
缺点：易漏水，需经常维修更换填料，轴向推力大， 只用于直线管段，需固定支座。
ppt课件
9
球型补偿器
球形补偿器（又称球形接头），主要依靠球体的角位 移来吸收或补偿管道一个或多个方向上横向位移，该 补偿器应成对使用，单台使用没有补偿能力，但它可 作管道万向接头使用。
L型
单式轴向波纹管补偿器
Z型
通用波纹管补偿器
横向大拉杆波纹管补偿器
直埋式补偿器
ppt课件
3
自然补偿器
自然补偿器分为Z型和L型。 管段90°-150°弯管称为L型补偿器。 管段中两个相反方向90°弯管称为Z型补偿器。
ppt课件
4
自然补偿器特点
优点：不必特设补偿器。 缺点：管道变形时会产生横向位移，管段不能很长。
ppt课件
14
单式轴向波纹管补偿器
单式轴向波纹补偿器，由一个波纹管和结构件组成， 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、对于管道口径小，固定支座易于设置的管线， 应优先采用这一种。
ppt课件
15
横向大拉杆波纹补偿器
横向大拉杆波纹补偿器，又叫大拉杆波纹补偿器、大 拉杆横向型波纹管补偿器，主要用于补偿管系横向位 移及产品自身长度范围内的轴向位移，具有管系设计 简单，安装方便，补偿量大，无内压推力等优点。该 产品目前常被用于口径较大、走向复杂的管线，用以 补偿各种空间及平面管系的横向位移。
无功补偿基础知识课件
电容器中、低压补偿要求
（2）电石炉根据生产要求逐步提升负荷，低
压电容器根据生产情况自动投入补偿，当电 炉变输出功率达到18000KW以上，低压补偿 全部投入且正常做功的情况下，电石炉功率 因素仍低于0.91时，此时可根据生产需要， 手动投入中压补偿；
电容器中、低压补偿要求
（3） 投入中压补偿时，当功率因数在0.89-0.90之 间，投入1-6#炉投入600Kvar中压补偿电容器一组 ；投入7-10#炉投入900Kvar中压补偿电容器一组； 当功率因数在0.89以下时投入1200Kvar中压补偿电 容一组，以此类推，低压补偿全部投入的情况下， 将中压补偿电容器逐组投入，直至整体功率因数控 制在0.91-0.94之间，功率因数不得超过0.95，两组 中压补偿电容器投入时间间隔不得低于5分钟。
什么是无功功率
从物理概念来解释容性无功功率：由于电容器是贮 藏电场能量的元件，当电容器加上交流电压后，电 压交变时，相应的电场能量也随着变化。当电压增 大，电流及电场能量也就相应加强，此时电容器的 电场能量就将外电源供给的能量以电场能量形式贮 藏起来；当电压减小和电场能量减弱时，电容器把 电场能量释放并输回到外面电路中。交流电容电路 不消耗功率，电路中仅是电源能量与电场能量之间 的往复转换。
电石炉补偿原理
如果采取适当的手段，提高短网功率因数，
改善电极不平衡度，那么将可以达到以下的 效果： A、降低生产电耗 3%～6％； B、提高产品产量 5%～15％。
中压补偿的优缺点
优点：
1、可以提高功率因数。 2、具有提高功率入炉功率的优点，在同样档
位，一次 侧同样的电流，入炉有功功率增加 而电炉变不超负荷。 3、具有提高二次电压的优点。（可提高30% 左右）
无功补偿基础知识经典 PPT
无功补偿的作用
❖ 3．减少用户电费支出 （1）可避免因功率因数低于规定值而受罚。 （2）可减少用户内部因传输和分配无功功率 造成的有功功率损耗，电费可相应降低。
无功补偿的作用
❖ 4 提高电力网传输能力 有功功率与视在功率的关系式为： P=Scosφ 可见，在传输一定有功功率的条件下，功
率因数越高，需要电网传输的功率越小。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
什么是无功补偿
❖ 电力系统中，不但有功功率要平衡，无 功功率也要平衡。 有功功率、无功功率、视在功率之间的 相量关系如图一 由式cosφ=P/S可知，在一定的有功功率 下，功率因数cosφ越小，所需的无功功 率越大。为满足用电的要求，供电线路 和变压器的容量就需要增加。这样，不 仅要增加供电投资、降低设备利用率， 也将增加线路损耗 。为了提高电网的经 济运行效率，根据电网中的无功类型， 人为的补偿容性无功或感性无功来抵消 线路的无功功率。
什么是无功功率
❖ 从物理概念来解释感性无功功率：由于电感线圈是 贮藏磁场能量的元件，当线圈加上交流电压后，电 压交变时，相应的磁场能量也随着变化。当电压增 大，电流及磁场能量也就相应加强，此时线圈的磁 场能量就将外电源供给的能量以磁场能量形式贮藏 起来；当电流减小和磁场能量减弱时，线圈把磁场 能量释放并输回到外面电路中。交流电感电路不消 耗功率，电路中仅是电源能量与磁场能量之间的往 复转换。
❖ 3．就地补偿：装设在异步电动机或电感性 用电设备附近，就地进行补偿。这种方式既 能提高用电设备供电回路的功率因数，又能 改变用电设备的电压质量。
*无功补偿的节能只是降低了补偿点至发电机 之间的供电损耗，所以高压侧的无功补偿不 能减少低压网侧的损耗，也不能使低压供电 变压器的利用率提高。根据最佳补偿理论， 就地补偿的节能效果最为显著。
无功补偿技术介绍PPT课件
2021/3/28
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三、无功和电压的调整
3.2 无功功率电源
3.2.2 同步调相机
同步调相机实际上是一个空载运行的同步电动机。在过 励磁运行时，它可以向系统提供感性无功功率而起到无 功电源的作用，提高系统电压。在欠励磁运行时，它能 从系统吸收感性无功功率而起到无功负荷的作用，降低 系统电压。
多的负荷，减少了变压器的投资。
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一、无功补偿基础知识
1.4 无功补偿
▪ (4)、减少电费支出 ▪ (1)、避免功率因数低于规定值而受罚； ▪ (2)、减少用户配电网内的无功传输而造成的有功
损耗；
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一、无功补偿基础知识
1.4 无功补偿
减收电费
6
一、无功补偿基础知识
1.3 功率因数
▪ 电力系统中的负荷并不是纯感性或纯容性
的，是集容性、感性和阻性的综合负载， 这种负载的电压和电流的向量之间有一定 的相位差，相位角的余弦值就是功率因数 值，也是有功功率与视在功率之比。计算 公式为：COSΦ=P/S=P/√(P2 +Q2)
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一、无功补偿基础知识
1.1.1 感性无功功率
由于电感线圈是储藏磁场能量的元件，当线圈加上交 流电压后，当电压交变时，相应的磁场能量也随着变 化，当电压增大，电流和磁场能量也相应增强，此时 线圈的磁场能量将外电源供给的能量以磁场能量形式 储藏起来，当电流减小和磁场能量减弱时，线圈把磁 场能量释放并输回外电路中，电感电路不消耗功率。 电路中仅是电源能量与磁场能量之间的往复交换。
无功补偿原理基础知识详解pptx
02
无功补偿设备介绍
同步调相机
总结词
同步调相机是一种早期的无功补偿设备，通过调节发电机的励磁电流来吸收或发 出无功功率。
详细描述
同步调相机在电力系统中应用广泛，但存在运行效率低、噪音大等缺点。它主要 通过调节发电机的励磁电流来吸收或发出无功功率，以维持电力系统的稳定。
静止无功补偿器（SVC）
总结词
静止无功补偿器是一种基于晶闸管控制的电抗器和电容器组 合的无功补偿装置。
详细描述
静止无功补偿器（SVC）由基于晶闸管控制的电抗器和电容 器组合而成，具有响应速度快、调节范围广等优点。它可以 在电力系统中迅速吸收或发出无功功率，以维持电压稳定。
静止无功发生器（SVG）
总结词
静止无功发生器是一种采用全控型器件 IGBT或IGCT等电力电子器件实现无功补 偿的装置。
详细描述
电力系统中的无功补偿可以改善电力质量，提高电压稳定性和电力系统的运 行效率。通过在输电线路中增加无功补偿装置，可以减少线路损耗，提高电 力输送效率。
工业无功补偿
总结词
稳定工业电力系统和保护设备
详细描述
工业电力系统中的无功补偿可以稳定电力系统的电压和电流，保护设备和电机免 受过电压或欠电压的影响，提高设备的运行效率和延长使用寿命。
06
无功补偿基础知识总结与思考
无功补偿基础知识的回顾与总结
无功补偿的基本概念
无功补偿指的是通过在电力系统中安装无功补偿装置，以提供必要的无功功率，从而改善 电力系统的电压质量和稳定性，同时提高电力系统的经济性。
无功功率的产生
无功功率主要产生于电动机、变压器等感性负荷设备，这些设备在能量转换过程中需要消 耗无功功率。
VS
详细描述
电力系统并联补偿与静止无功补偿器课件
故障发生前
系统处于正常运行状态，发电机的转速w为1，而发电 机输出的电磁功率与原动机输入的机械功率相等， 即 Pe Pm P0 。功角特性为
其中
P
E'U X
sin
X
X
' d
XT1
XL 2
XT 2
故障期间
在双回输电线中一回的首段发生故障，如下图。按照正序
等效定则，暂态稳定分析中可以仅考虑在线路故障处对地
1.电力系统机电暂态过程特点
大扰动
发电机电磁功 率急剧变化
转子上出现 不平很转矩
发电机转 速变化
功角 变化
2.基本假设
(1)忽略发电机定子电流的非周期分量和与之对应的转子电流的周期 分量.
(2)发生不对称故障时,不计零序和负序电流对转子运动的影响. (3)忽略暂态过程中发电机的附加损耗 (4)不考虑频率变化对系统参数的影响 (4)发电机采用E′恒定的简化模型 (不考虑发电机调速器的作用）
分析图4-6可知，电源通过电抗X向负荷传输的有功功
率存在最大值。当电抗X上电压降落大小等于负荷电压大小
时，传输功率等于最大值。
对于一定的功率因数，如果负荷功率小于最大值，则对
应的阻抗值有两个。其中一个位于曲线的上半部，是正常运 行点；而另一个位于上半部，是不正常的运行点。
如果在负荷母线处接入并联补偿，对负荷的无功功率进
1
cos
2
并联补偿装置提供的功率为
Pc 0
Qc
4U X
2
1
cos
s
2
补偿后线路传输的有功功率以及并联补偿器需提供的 无功功率与送-受端母线电压相位差（功角）之间的关系 如图（c）所示。可见，采用线路分段和中间并联补偿 后，两系统之间的传输容量大大增加，最大值增加1倍； 但前提是“插入”的并联补偿装置能提供快速和大量的 无功功率以维持分段处母线的电压。
《接触网补偿装置》PPT课件
1.承锚（线锚）角钢 2.固定销轴 3.弹簧补偿装置（本体） 4.钢丝绳 5.双耳楔形线夹 6.平衡板
精选偿装置 精选课件ppt
1.固定销轴 2.连接板 3.储能组件 4.锁定装置 5.钢丝绳 6 制动装置 7.刻度牌 8. 渐开线轮
16
七．恒张力弹簧补偿装置
承锚（线 锚）角钢 在H 型钢 支柱上安 装效果图
接触网补偿装置
精选课件ppt
1
一、概念
接触网补偿装置，又称张力自动补偿器，它安 装在锚段的两端，它的作用是补偿线索内的张力 变化，使张力保持恒定。接触网补偿装置是自动 调节接触线和承力索张力的补偿器及其制动装置 的总称。
精选课件ppt
2
二、基本技术要求
1．按接触网结构选择适当的传动比。半补偿时，滑轮组的 传动比为1:2，即坠砣块的重力为接触线标称张力的一半；全 补偿时，接触线与承力索两端均带补偿器，接触线补偿器的 安设与半补偿相同，承力索补偿器则采用三滑轮组式，传动 比为1:3。
精选课件ppt
4
三、补偿的分类
接触网补偿装置按结构分类为滑轮组补偿装置、棘轮补偿 装置、恒张力弹簧补偿装置、液压补偿装置等四种，在集团 公司管内以上四种结构的补偿器均有采用。
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5
四、各类型补偿装置的优缺点
从以上几种补偿装置比较，各有优缺点。滑轮组补偿张力恒定， 且传动效率高，特别是无油润滑免维护滑轮被广泛采用；棘轮补 偿装置补偿张力不恒定，且传动效率低于滑轮，但断线制动功能 优越；弹簧补偿体积小，补偿精度略低，适宜于小锚段及隧道等 处所。
精选课件ppt
17
八．液压张力补偿装置
用汽缸中气体和液体体积的变化来控制接触网中的张力， 体积变化导致活塞的轴向运动，用它来调节接触网中的张力。 该种装置只对环境变化所引起的长度变化起作用。该装置用 于既有线隧道电气化改造和新建隧道，可避免衬砌开挖和预 留扩大的断面，从而减少了对行车干扰,缩短电化施工周期， 使设计简化,工程投资大幅度降低，经济效益显著;它亦可应 用在露天杆柱、桥梁等场合，该装置从根本上避免了补偿滑 轮带来的卡滞、偏磨和跳槽等常见故障，可消除由于坠砣限 制架的丢失造成坠砣侵限的安全隐患，有效地解决了断线造 成坠砣砸坏桥梁设施的问题
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4 波纹管的常用材料
• a. 一般工况下，奥氏体不锈钢具有优良的机械性能、焊 接性能和耐腐蚀性能，是最常用的材料。通常使用温度 在550℃ 以下。
• b. 使用温度超过550℃ ，介质腐蚀性较强时，可选用耐 蚀合金或高温合金，例如Incoloy800、825（属Fe-Ni基 合金）和Inconel600、625（属Ni基合金），国内型号 NS111、NS142、NS312和NS336，另外，FN-2和B-315 也可以使用。
•环形金属软管是波纹呈闭合圆环状的波纹管。环形波纹管选用薄壁不锈钢带 通过连续剪裁、卷圆、自动焊接、自动成型加工而成。它具有连续的环状波 形，柔性好、刚度小。受力时不易产生扭转应力，适用于运动场合和对寿命 要求较高的场合。
金属软管的结构特点
规格：DN6~DN800 材料：304、321、316L、 INCOLOY825 压力：真空~35MPa 温度：-196~+600℃
金属软管的结构特点
• 波纹管是金属软管的核心元件。
• 金属软管的波纹管有两种形式: 一种是环形金属软管，一种是 螺旋形金属软管。
金属软管的结构特点
横向变形
复式横向变形
典型管系应用
CAESAR II中的模拟
10 曲管压力平衡型
• 可吸收90°轴向位移 • 能承受管道内压推力
典型管系应用
11 复合直管压力平衡型
• 可吸收横向位移及横向组合位移 • 能承受管道内压推力
波纹金属软管概述
主要内容
金属软管的结构特点 金属软管的标准、性能参数及应用 金属软管的生产工艺 金属软管的检验与试验 金属软管安装注意事项
1 波纹管定义
波纹管是母线呈波纹形的回转体薄壁壳体（见下图）。
2 波纹管类型
• 波纹管按成型工艺可分为以下5种类型： • a. 液压成型，是波纹管的最常用的成型方法。利用在管坯
中的液体压力，使管坯在模具模片中胀形，直至沿环向 出现屈服，然后再压缩管坯到所需的长度。主要适用于 直径2000mm以内的波纹管产品。 • b. 滚压成型波纹管，依靠设在管坯中的成形轮的滚压成 形， 主要用于大直径的波纹管产品。 • c. 机械胀型，采用在管坯内部扩胀的胎具，逐个胀压波纹， 适用的范围较广。 • d. 焊接成型，适用于波高尺寸比较大的波纹管，承压能力差。 • e. 沉积成型，利用电沉积方法将材料沉积到芯模上，然后熔 蚀芯模，但成本太高，仅限于镍材。
4. 设计制造标准
国家标准：
• GB/T 12777 金属波纹管膨胀节通用技术条件 • GB 16749 压力容器波形膨胀节 • GB 12522 不锈钢波形膨胀节（船用） • GJB 1996 管道用金属波纹管膨胀节通用规范 • GB/T 14525 金属波纹软管通用技术条件 • SH/T 3412 石油化工管道用金属软管选用、检验及验收 • SY/T 4073 储罐抗震用金属软管与波纹补偿器选用标准
• 螺旋形金属软管波纹呈螺旋状的波纹管，在相邻的两波纹之间有一个螺旋 升角，所有的波纹都可通过一条螺旋线连接起来。螺旋形波纹管选用薄壁 不锈钢带通过连续剪裁、卷圆、自动焊接、自动成型加工而成。它具有连 续的螺旋波形，无需对接焊。适用于静态场合适用和运动量不大的场合。 一般长度比较长。
金属软管的结构特点
• 其中应用较广的是前三种。
3 波纹管的用途
• a. 作为弹性元件，主要用于各类测量、调节、控制仪表 的敏感元件、补偿元件、连接件和密封件。
• b. 作为金属软管的柔性段，金属软管由波纹管、网套和 接头三部分组成，其中波纹管是主体元件，起柔性作 用。
• c. 作为金属膨胀节（补偿器）的柔性段，膨胀节用的波 纹管，主要用于补偿管路或设备因温差或温度波动造 成的轴向、横向和角向位移。同时，也可以吸收机器 设备进出口管道的振动。
5 单式平面铰链型
• 可吸收平面角位移 • 能承受管道内压推力
6 复式平面铰链型
• 可吸收横向位移 • 能承受管道内压推力
角向变形
典型管系应用
CAESAR II中的模拟
7 单式万向铰链型
• 可吸收万向角位移 • 能承受管道内压推力
8 复式万向铰链型
• 可吸收横向位移 • 能承受管道内压推力
• c. 非金属材料，主要有橡胶、聚四氟乙烯和各种纤维织 物。
膨胀节结构形式
1 通用内压型(单式轴向型)
• 主要吸收轴向位移，横向位移，角向位移以 及复合位移，但补偿能力均比较有限
• 不能承受管道内压推力
2 复式自由型
• 可吸收轴向与横向组合位移 • 不能承受管道内压推力
平面比例连杆式变形
万向比例连杆式变形
金属波纹膨胀节概述
现代工业生产中，设备和管路的热补偿技术是由 各种补偿器实现的，并大多数采用金属波纹膨胀节（又 称金属波纹补偿器）和金属波纹软管。
金属波纹膨胀节的类型很多，但均以波纹管为核心元 件，装配以各种结构件后组成，可以完成不同的功能。 膨胀节的设计依据有两种：一是根据设计院提供的膨胀 节参数表；二是根据设计院提供的管系图纸，进行管道 应力分析，选择合适的膨胀节。
基础标准： 美国EJMA标准，GB 150钢制压力容器 系列标准
国外标准： • 美国 EJMA 膨胀节制造商协会标准 • 美国 ASME 第Ⅷ卷第一分册附录26 压力容器和换热器膨胀节 • 美国 ASME B31.3附录X 金属波纹管膨胀节 • 美国 MIL－E 管道用金属波纹管膨胀节通用规范（军用） • 俄罗斯 ГОСТ 21744 多层金属波纹管技术条件 • 俄罗斯 ГОСТ 23129 带加强环金属波纹管技术条件 • 英国 BS 6129 金属波纹膨胀节 • 德国 AD 压力容器规范B13 单层波形膨胀节 • 日本 JIS B 2352 波纹管膨胀节
3 外压单式轴向型
• 可吸收轴向位移,不能吸收横向位移 • 不能承受管道内压推力
典型管系应用
吸收轴向位移
注：通用内压型在CAESAR II中的模拟，要输入轴向刚度， 横向刚度，有效直径（必须输入）。
4 直管压力平衡型
• 可吸收轴向位移 • 能承受管道内压推力
典型管系应用
注：直管压力平衡型在 CAESAR II中的模拟，要输 入轴向刚度，横向刚度。不 用输入有效直径（与通用内 压型的区别）。