火炬管线用膨胀节简介
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火炬管线用膨胀节简介
洛阳双瑞特种装备有限公司 张爱琴 2012年7月
1
公司及管道补偿技术与产品简介
2
公司管道补偿技术发展历程和地位
3 4 5 6
火炬管线的特点及补偿的必要性 火炬管线用补偿器的对比 火炬管线补偿器产品创新设计
火炬管线膨胀节的应用案例
洛阳双瑞特种装备有限公司由七二五研究所三个研究室合并而成，于2005 年注册成立的七二五研究所控股的子公司。公司是专门从事管道补偿技术、高效 换热技术、桥梁安全技术、特殊环境材料应用技术的研究及其产品研制与制造的 高新技术企业，新产品率达42%。
命意味着过高的工作应力，容易诱发波纹管应力腐蚀开裂。虽然EJMA和
GB/T12777对这几方面的计算和评定都有明确的规定，但是具体到不同的工况条 件，不同的厂家设计原则的差别很大。
火炬管线专利膨胀节的设计
• • （1）结构形式：选用外压型直管压力平衡膨胀节，外压型直管压力平衡膨胀 节的外护结构特点，可以防止波纹管爆裂，有利于提高其自身的安全性； （2）合理的选材：波纹管选材方面，根据火炬排放气体的成分不同，选取相 应的耐蚀材料，提高波纹管的耐蚀性能；受力结构件选材方面，根据当地环境 温度特点和介质温度变化选用合适的材料，提高膨胀节的承压能力； • • （3）根据合理的设计参数，确定合理的波纹管强度和位移/疲劳安全裕度，提 高波纹管膨胀节的工作可靠性。 （4）采取特殊的伴热工艺和结构设计，有效防止火炬气在膨胀节内产生凝液 ，有效避免冲击力的产生，提高管网的运行可靠性。
波纹管膨胀节
波纹管膨胀节的优点 • 波纹管膨胀节补偿能力大，占地小。 • 使用波纹管膨胀节可以使管道具有良好的柔性，波纹膨胀 节通常适用于低压大直径管道。 • 可以使管线按直线布置，管道压力降较小，可以采用较小 的管径，经济性较好。 • 现场安装简便。 波纹管膨胀节的缺点 • 波纹膨胀节选材、设计不当，会增加系统的不安全因素， 导致官网系统过早失效。
1
公司及管道补偿技术与产品简介
2
公司管道补偿技术发展历程和地位
3 4 5 6
火炬管线的特点及补偿的必要性 火炬管线用补偿器的对比 火炬管线补偿器产品创新设计
火炬管线膨胀节的应用案例
火炬管线的6个特点
安全性要求高
火炬管线的 6个特点
管线布置特点-高架
操作温度、压力变化范围宽
管内介质复杂、流速高
管线固定支撑条件复杂
设计、制造资格及荣誉
城市集中供热： CSRW、 YZM、 MZ膨胀节系列 冶金与电力行 业：YD膨胀节 系列
产业 布局
换热器与压力 容器用“HR膨 胀节系列” 船舶管路用 “CY膨胀节 系列
石油化工、 煤化工行业： PC膨胀节系 列
水泥工程用 “SN膨胀节系 列”
专利技术
专利成果：本领域发明专利8项, 实用新型专利40项；
管线长、压降控制严格
火炬管线补偿的必要性
能源化工装置规模大、排放量大，相应的火炬管线直径 大，刚性大，即使较小的热涨位移，对管架和所连接的设备 也将产生很大的推力，基于火炬管线前面所述的6个特点，因 此火炬管线需要进行热、冷变形补偿，降低管道应力，满足 管道的柔性要求和稳定性要求，提高管道及其支架的抗冲击 振荡能力，保证系统安全。
旁通型直管压力平衡膨胀节
工作波纹管和平衡波纹管的有效面 积相等才能起到压力平衡的作用
平衡波纹管
工作波纹管
三种直管压力平衡膨胀节的性能区别：
内外压直管压力平衡膨胀节的刚度Kx等于2倍工作波纹管刚度与平衡波纹管 刚度之和。 旁通型膨胀节的刚度Kx等于工作波纹管刚度与平衡波纹管刚度之和。因此在 补偿量相同的情况下，旁通型膨胀节的轴向刚度小于内、外压型直管压力平衡 膨胀节的轴向刚度。 2.径向尺寸 内外压型直管压力平衡膨胀节要实现平衡作用，平衡波纹管有效面积应为工 作波纹管有效面积的2倍，即平衡波纹管波根直径为工作波纹管波根直径的 1.4倍，因此其外形尺寸比旁通型直管压力平衡膨胀节大。 3.流阻 旁通型直管压力平衡膨胀节的流阻大于内外压型直管压力平衡膨胀节。 4.补偿能力 外压型和旁通型膨胀节波纹管的受力状态为外压状态，不受柱稳定性的限制， 补偿能力大于内压型直管压力平衡膨胀节。
强度和疲劳寿命
从前表的分析可以看出，导致波纹管失效的因素可以归结为两方面：强度因 素和位移/疲劳因素。波纹管膨胀节的耐压强度、设计疲劳寿命与稳定性及应力腐 蚀的关系非常密切。 波纹管的强度安全是第一位的，一旦发生强度破坏，将会产生严重后果。波 纹管强度主要取决于层数、壁厚、波高、波距等波纹管几何参数，同时还与其位 移性质、位移量有关。拉伸位移使波纹管易于产生外压周向失稳，压缩位移则易 于产生平面失稳。因此，为了确保波纹管强度，不但要合理选择波形参数和设计 强度裕量，还应严格控制波纹管的实际位移量。 位移因素在表现形式上即是疲劳因素。波纹管在应用中虽然不以疲劳破坏为 失效形式，但过低的疲劳寿命却容易诱发波纹管应力腐蚀和失稳。过低的疲劳寿
6项专利技术
1
公司及管道补偿技术与产品简介
2
公司管道补偿技术发展历程和地位
3 4 5 6
火炬管线的特点及补偿的必要性 火炬管线用补偿器的对比 火炬管线补偿器产品创新设计
火炬管线膨胀节的应用案例
火炬管线膨胀节应用案例
1
新疆独山子120吨/年大乙烯工程
● ● ●
方形补偿器（∏形补偿器） 填料型补偿器（套筒、旋转补偿器等 金属波纹管型补偿器（膨胀节）
波纹补偿器
波纹管膨胀节又称金属波纹管膨胀节（以下简称膨胀节）， 膨胀节的补偿元件是波纹管，波纹管用单层或多层金属薄板制成， 它利用金属本身的弹性伸缩来吸收管线的热涨冷缩。在操作过程中 ，波纹管除产生位移（变形）外，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，膨胀节除作为位移补偿装置 使用外，也常被用于减振和降噪。波纹管膨胀节作为管道元件应具 有的安全性能包括：耐压强度、密封性、耐腐蚀性能、位移补偿能 力、刚度、稳定性和疲劳性能等。
实现管道补偿的 核心元件 虽然管系补偿元 件有多种，目前 使用最广泛、综 合性能最好的是 金属波纹管膨胀 节。
● 轴向位移
● 横向位移
● 角位移
管道补偿技术涉及的领域
石油化工-煤化工
城镇供热 管网补偿
武器装备
电力生产 及输送
1
公司及管道补偿技术与产品简介
2
公司管道补偿技术发展历程和地位
3 4 5 6
内压型直管压力平衡膨胀节
内压型直管压力平衡膨胀节的原理图
内压型直管压力平衡膨胀节产品照片
外联型 内联型
外压型直管压力平衡膨胀节
外压型直管压力平衡膨胀节的原理和内压型直管压力平衡膨胀节 的原理是一样的，只不过波纹管承受外压,同时在波纹管的布置方面与 内压型直管压力平衡膨胀节也有所区别。
外压型直管压力平衡膨胀节产品剖视图
1.刚度
1
公司及管道补偿技术与产品简介
2
公司管道补偿技术发展历程和地位
3 4 5 6
火炬管线的特点及补偿的必要性 火炬管线用补偿器的对比 火炬管线补偿器产品创新设计
火炬管线膨胀节的应用案例
波纹管膨胀节的失效类型
所处ห้องสมุดไป่ตู้段 失效类型及原因
波纹管因设计强度安全裕度不足导致失稳、泄漏、爆裂。
试压阶段
波纹管因制造问题（焊接、偷工减料）导致失稳、泄漏、爆裂。 因管线支撑不当或支架设置不合理导致波纹管过量变形而失效。 波纹管因设计强度安全裕度不足导致失稳、泄漏、爆裂。 波纹管因补偿量太大（疲劳寿命太低）导致失稳、泄漏、爆裂。
1984年 供热领域
采用波纹管膨胀节。（合作关系至今28年） • 1987年开发研制了北京石景山到钓鱼台的集中供热管线大直 径、大位移外压型膨胀节。（合作关系25年）
首次进行潜艇通海管系、石化装置和城市集中供热管道补偿技术研究和关乎国家 海军主力舰艇管路补偿元件保障、能源安全开发和民生质量等重大工程应用单位，从 技术上引导着我国管道补偿研究技术水平的提高和进步，在国内处于领导地位。
• 中船重工第七二五研究所 • 洛阳双瑞特种装备有限公司
压力管道------利用一定的压力，输送各种介质的管状通 道。温度和压力的变化会引起管道应力的升高及交变，影响管 道的安全性。 隔离振动
管道补偿的 作用
吸收位移
满足工艺性 保障安全性 考虑经济性
泄露、变形
减震、降噪
降低管道应力 及应力幅
当自然补偿不能满足管线的要求时，需采用补偿 器对管道的热位移进行补偿。 压力管网常采用的补偿器可以概括为三类：
• 承担着国家海军主力战舰管路补偿元件预研课题、型 号研究课题、进口舰船用波纹管的国产化任务
国内地位
现行GB/T12777《金属波纹管膨胀节通用技术条件》的主编单位 现行GJB1996《管道用金属波纹管膨胀节通用规范》的主编单位 膨胀节专业委员会副主任委员单位 CT/T3016 “城市供热管道用波纹管补偿器”的参编单位 中石协膨胀节分会副理事长单位
选材
波纹管的选材除考虑工作介质、工作温度和外部环境外 ，还应考虑应力腐蚀的可能性、水处理剂和管道清洗剂对材 料的影响等。对用于火炬管线的而言，放空介质决定波纹管 膨胀节的材质, 通常放空介质组份比较复杂, 但都是易燃、易 爆, 甚至剧毒、易腐蚀, 波纹管膨胀节材质一般选用奥氏体不 锈钢或高镍合金Incoloy825、镍基合金Inconel625, 如果含 HF须选用蒙乃尔合金钢，考虑经济性时也可以采用符合不锈 钢+耐蚀层复合结构。
火炬管线用膨胀节的种类及其补偿方式
（1）直管压力平衡型膨胀节--主要补偿轴向位移 本次主要介绍用于补偿轴向位移的直管压力平衡型膨胀节 （2）复式拉杆型膨胀节--补偿横向位移
L 型 管 段
长 直 管 段
直管压力平衡的种类
直管压力平衡型膨胀节本身可约束压力推力，通 常用于受力要求严格的直管段，根据其结构型式的不 同分为： z 内压型 z 外压型 z 旁通型
运行阶段
波纹管因选材不当而发生腐蚀失效，导致泄漏、爆裂。 波纹管因工作应力太高（疲劳寿命太低）而发生应力腐蚀，导致 泄漏、爆裂。
影响波纹管膨胀节可靠性的因素
• 波纹管设计参数的准确性 • 选材 • 强度和疲劳寿命
波纹管设计参数的准确性
一般情况下，设计单位提给膨胀节厂家关于膨胀节的设计条件（温度、 压力、补偿量）都是在操作条件的基础上，增加一定的安全裕度，如果设计 压力、设计温度提的设计参数过高，安全裕度过大，会造成波纹管膨胀节的 刚度过大，不仅使管道应力增加、增大管架荷载,要求的补偿量过大，设计 波数过多，工作过程中膨胀节发生失稳的可能性增加，同样波纹管膨胀节的 制造成本也会增加，相应地增加投资费用。反之，如果安全裕度考虑的过小， 因为波纹管为薄壁结构，会影响管道系统的安全。 因火炬管线受到较大范围的操作温度、压力及这种宽范围操作条件所引 起的应力变化作用的影响，因此确定波纹管膨胀节的设计参数（（温度、压 力、补偿量）要综合考虑，以便膨胀节能够在保证管系安全、经济的条件下 发挥作用。
1
公司及管道补偿技术与产品简介
2
公司管道补偿技术发展历程和地位
3 4 5 6
火炬管线的特点及补偿的必要性 火炬管线用补偿器的对比 火炬管线补偿器产品创新设计
火炬管线膨胀节的应用案例
方形补偿器
方形补偿器是由四个90°煨制弯管或弯头组成。
Π型补偿器的优点： 结构简单，运行可靠，一般不需维修；小直径管道应优先选用。 Π型补偿器的缺点： （1）Π型补偿器在火炬系统中只能水平安装，因为在立面安装的情况 下，管道中的凝液不能自行排放。 （2）当火炬总管管径较大时，Π型补偿器外形尺寸大、占用面积大； 若是场地狭小则无法安装。 （3）大直径火炬管线的Π型补偿器为保证管道的安全稳定性，相比波 纹管膨胀节需要的支撑点较多 . （4）现场安装工作量，
火炬管线的特点及补偿的必要性 火炬管线用补偿器的对比 火炬管线补偿器产品创新设计
火炬管线膨胀节的应用与经济性分析
发展历程
1969年 课题研究 1979年 石化领域
• 国内最早管道补偿器研究单位，1969年中国第一代核潜艇通海 管路用金属波纹管膨胀节的研制，1978年全国科学大会奖。 • 奠定了研究技术基础。 • 1979年首次成功替代进口，为九江炼油厂催化裂化装置关键管 路用膨胀节。膨胀节开始进入石油化工领域，并奠定了在石化 行业主导地位，目前石化领域市场占有率达80%以上。 • 1984年和天津热电公司合作，集中供热管网首次并开始大量
洛阳双瑞特种装备有限公司 张爱琴 2012年7月
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公司及管道补偿技术与产品简介
2
公司管道补偿技术发展历程和地位
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火炬管线的特点及补偿的必要性 火炬管线用补偿器的对比 火炬管线补偿器产品创新设计
火炬管线膨胀节的应用案例
洛阳双瑞特种装备有限公司由七二五研究所三个研究室合并而成，于2005 年注册成立的七二五研究所控股的子公司。公司是专门从事管道补偿技术、高效 换热技术、桥梁安全技术、特殊环境材料应用技术的研究及其产品研制与制造的 高新技术企业，新产品率达42%。
命意味着过高的工作应力，容易诱发波纹管应力腐蚀开裂。虽然EJMA和
GB/T12777对这几方面的计算和评定都有明确的规定，但是具体到不同的工况条 件，不同的厂家设计原则的差别很大。
火炬管线专利膨胀节的设计
• • （1）结构形式：选用外压型直管压力平衡膨胀节，外压型直管压力平衡膨胀 节的外护结构特点，可以防止波纹管爆裂，有利于提高其自身的安全性； （2）合理的选材：波纹管选材方面，根据火炬排放气体的成分不同，选取相 应的耐蚀材料，提高波纹管的耐蚀性能；受力结构件选材方面，根据当地环境 温度特点和介质温度变化选用合适的材料，提高膨胀节的承压能力； • • （3）根据合理的设计参数，确定合理的波纹管强度和位移/疲劳安全裕度，提 高波纹管膨胀节的工作可靠性。 （4）采取特殊的伴热工艺和结构设计，有效防止火炬气在膨胀节内产生凝液 ，有效避免冲击力的产生，提高管网的运行可靠性。
波纹管膨胀节
波纹管膨胀节的优点 • 波纹管膨胀节补偿能力大，占地小。 • 使用波纹管膨胀节可以使管道具有良好的柔性，波纹膨胀 节通常适用于低压大直径管道。 • 可以使管线按直线布置，管道压力降较小，可以采用较小 的管径，经济性较好。 • 现场安装简便。 波纹管膨胀节的缺点 • 波纹膨胀节选材、设计不当，会增加系统的不安全因素， 导致官网系统过早失效。
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公司及管道补偿技术与产品简介
2
公司管道补偿技术发展历程和地位
3 4 5 6
火炬管线的特点及补偿的必要性 火炬管线用补偿器的对比 火炬管线补偿器产品创新设计
火炬管线膨胀节的应用案例
火炬管线的6个特点
安全性要求高
火炬管线的 6个特点
管线布置特点-高架
操作温度、压力变化范围宽
管内介质复杂、流速高
管线固定支撑条件复杂
设计、制造资格及荣誉
城市集中供热： CSRW、 YZM、 MZ膨胀节系列 冶金与电力行 业：YD膨胀节 系列
产业 布局
换热器与压力 容器用“HR膨 胀节系列” 船舶管路用 “CY膨胀节 系列
石油化工、 煤化工行业： PC膨胀节系 列
水泥工程用 “SN膨胀节系 列”
专利技术
专利成果：本领域发明专利8项, 实用新型专利40项；
管线长、压降控制严格
火炬管线补偿的必要性
能源化工装置规模大、排放量大，相应的火炬管线直径 大，刚性大，即使较小的热涨位移，对管架和所连接的设备 也将产生很大的推力，基于火炬管线前面所述的6个特点，因 此火炬管线需要进行热、冷变形补偿，降低管道应力，满足 管道的柔性要求和稳定性要求，提高管道及其支架的抗冲击 振荡能力，保证系统安全。
旁通型直管压力平衡膨胀节
工作波纹管和平衡波纹管的有效面 积相等才能起到压力平衡的作用
平衡波纹管
工作波纹管
三种直管压力平衡膨胀节的性能区别：
内外压直管压力平衡膨胀节的刚度Kx等于2倍工作波纹管刚度与平衡波纹管 刚度之和。 旁通型膨胀节的刚度Kx等于工作波纹管刚度与平衡波纹管刚度之和。因此在 补偿量相同的情况下，旁通型膨胀节的轴向刚度小于内、外压型直管压力平衡 膨胀节的轴向刚度。 2.径向尺寸 内外压型直管压力平衡膨胀节要实现平衡作用，平衡波纹管有效面积应为工 作波纹管有效面积的2倍，即平衡波纹管波根直径为工作波纹管波根直径的 1.4倍，因此其外形尺寸比旁通型直管压力平衡膨胀节大。 3.流阻 旁通型直管压力平衡膨胀节的流阻大于内外压型直管压力平衡膨胀节。 4.补偿能力 外压型和旁通型膨胀节波纹管的受力状态为外压状态，不受柱稳定性的限制， 补偿能力大于内压型直管压力平衡膨胀节。
强度和疲劳寿命
从前表的分析可以看出，导致波纹管失效的因素可以归结为两方面：强度因 素和位移/疲劳因素。波纹管膨胀节的耐压强度、设计疲劳寿命与稳定性及应力腐 蚀的关系非常密切。 波纹管的强度安全是第一位的，一旦发生强度破坏，将会产生严重后果。波 纹管强度主要取决于层数、壁厚、波高、波距等波纹管几何参数，同时还与其位 移性质、位移量有关。拉伸位移使波纹管易于产生外压周向失稳，压缩位移则易 于产生平面失稳。因此，为了确保波纹管强度，不但要合理选择波形参数和设计 强度裕量，还应严格控制波纹管的实际位移量。 位移因素在表现形式上即是疲劳因素。波纹管在应用中虽然不以疲劳破坏为 失效形式，但过低的疲劳寿命却容易诱发波纹管应力腐蚀和失稳。过低的疲劳寿
6项专利技术
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公司及管道补偿技术与产品简介
2
公司管道补偿技术发展历程和地位
3 4 5 6
火炬管线的特点及补偿的必要性 火炬管线用补偿器的对比 火炬管线补偿器产品创新设计
火炬管线膨胀节的应用案例
火炬管线膨胀节应用案例
1
新疆独山子120吨/年大乙烯工程
● ● ●
方形补偿器（∏形补偿器） 填料型补偿器（套筒、旋转补偿器等 金属波纹管型补偿器（膨胀节）
波纹补偿器
波纹管膨胀节又称金属波纹管膨胀节（以下简称膨胀节）， 膨胀节的补偿元件是波纹管，波纹管用单层或多层金属薄板制成， 它利用金属本身的弹性伸缩来吸收管线的热涨冷缩。在操作过程中 ，波纹管除产生位移（变形）外，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，膨胀节除作为位移补偿装置 使用外，也常被用于减振和降噪。波纹管膨胀节作为管道元件应具 有的安全性能包括：耐压强度、密封性、耐腐蚀性能、位移补偿能 力、刚度、稳定性和疲劳性能等。
实现管道补偿的 核心元件 虽然管系补偿元 件有多种，目前 使用最广泛、综 合性能最好的是 金属波纹管膨胀 节。
● 轴向位移
● 横向位移
● 角位移
管道补偿技术涉及的领域
石油化工-煤化工
城镇供热 管网补偿
武器装备
电力生产 及输送
1
公司及管道补偿技术与产品简介
2
公司管道补偿技术发展历程和地位
3 4 5 6
内压型直管压力平衡膨胀节
内压型直管压力平衡膨胀节的原理图
内压型直管压力平衡膨胀节产品照片
外联型 内联型
外压型直管压力平衡膨胀节
外压型直管压力平衡膨胀节的原理和内压型直管压力平衡膨胀节 的原理是一样的，只不过波纹管承受外压,同时在波纹管的布置方面与 内压型直管压力平衡膨胀节也有所区别。
外压型直管压力平衡膨胀节产品剖视图
1.刚度
1
公司及管道补偿技术与产品简介
2
公司管道补偿技术发展历程和地位
3 4 5 6
火炬管线的特点及补偿的必要性 火炬管线用补偿器的对比 火炬管线补偿器产品创新设计
火炬管线膨胀节的应用案例
波纹管膨胀节的失效类型
所处ห้องสมุดไป่ตู้段 失效类型及原因
波纹管因设计强度安全裕度不足导致失稳、泄漏、爆裂。
试压阶段
波纹管因制造问题（焊接、偷工减料）导致失稳、泄漏、爆裂。 因管线支撑不当或支架设置不合理导致波纹管过量变形而失效。 波纹管因设计强度安全裕度不足导致失稳、泄漏、爆裂。 波纹管因补偿量太大（疲劳寿命太低）导致失稳、泄漏、爆裂。
1984年 供热领域
采用波纹管膨胀节。（合作关系至今28年） • 1987年开发研制了北京石景山到钓鱼台的集中供热管线大直 径、大位移外压型膨胀节。（合作关系25年）
首次进行潜艇通海管系、石化装置和城市集中供热管道补偿技术研究和关乎国家 海军主力舰艇管路补偿元件保障、能源安全开发和民生质量等重大工程应用单位，从 技术上引导着我国管道补偿研究技术水平的提高和进步，在国内处于领导地位。
• 中船重工第七二五研究所 • 洛阳双瑞特种装备有限公司
压力管道------利用一定的压力，输送各种介质的管状通 道。温度和压力的变化会引起管道应力的升高及交变，影响管 道的安全性。 隔离振动
管道补偿的 作用
吸收位移
满足工艺性 保障安全性 考虑经济性
泄露、变形
减震、降噪
降低管道应力 及应力幅
当自然补偿不能满足管线的要求时，需采用补偿 器对管道的热位移进行补偿。 压力管网常采用的补偿器可以概括为三类：
• 承担着国家海军主力战舰管路补偿元件预研课题、型 号研究课题、进口舰船用波纹管的国产化任务
国内地位
现行GB/T12777《金属波纹管膨胀节通用技术条件》的主编单位 现行GJB1996《管道用金属波纹管膨胀节通用规范》的主编单位 膨胀节专业委员会副主任委员单位 CT/T3016 “城市供热管道用波纹管补偿器”的参编单位 中石协膨胀节分会副理事长单位
选材
波纹管的选材除考虑工作介质、工作温度和外部环境外 ，还应考虑应力腐蚀的可能性、水处理剂和管道清洗剂对材 料的影响等。对用于火炬管线的而言，放空介质决定波纹管 膨胀节的材质, 通常放空介质组份比较复杂, 但都是易燃、易 爆, 甚至剧毒、易腐蚀, 波纹管膨胀节材质一般选用奥氏体不 锈钢或高镍合金Incoloy825、镍基合金Inconel625, 如果含 HF须选用蒙乃尔合金钢，考虑经济性时也可以采用符合不锈 钢+耐蚀层复合结构。
火炬管线用膨胀节的种类及其补偿方式
（1）直管压力平衡型膨胀节--主要补偿轴向位移 本次主要介绍用于补偿轴向位移的直管压力平衡型膨胀节 （2）复式拉杆型膨胀节--补偿横向位移
L 型 管 段
长 直 管 段
直管压力平衡的种类
直管压力平衡型膨胀节本身可约束压力推力，通 常用于受力要求严格的直管段，根据其结构型式的不 同分为： z 内压型 z 外压型 z 旁通型
运行阶段
波纹管因选材不当而发生腐蚀失效，导致泄漏、爆裂。 波纹管因工作应力太高（疲劳寿命太低）而发生应力腐蚀，导致 泄漏、爆裂。
影响波纹管膨胀节可靠性的因素
• 波纹管设计参数的准确性 • 选材 • 强度和疲劳寿命
波纹管设计参数的准确性
一般情况下，设计单位提给膨胀节厂家关于膨胀节的设计条件（温度、 压力、补偿量）都是在操作条件的基础上，增加一定的安全裕度，如果设计 压力、设计温度提的设计参数过高，安全裕度过大，会造成波纹管膨胀节的 刚度过大，不仅使管道应力增加、增大管架荷载,要求的补偿量过大，设计 波数过多，工作过程中膨胀节发生失稳的可能性增加，同样波纹管膨胀节的 制造成本也会增加，相应地增加投资费用。反之，如果安全裕度考虑的过小， 因为波纹管为薄壁结构，会影响管道系统的安全。 因火炬管线受到较大范围的操作温度、压力及这种宽范围操作条件所引 起的应力变化作用的影响，因此确定波纹管膨胀节的设计参数（（温度、压 力、补偿量）要综合考虑，以便膨胀节能够在保证管系安全、经济的条件下 发挥作用。
1
公司及管道补偿技术与产品简介
2
公司管道补偿技术发展历程和地位
3 4 5 6
火炬管线的特点及补偿的必要性 火炬管线用补偿器的对比 火炬管线补偿器产品创新设计
火炬管线膨胀节的应用案例
方形补偿器
方形补偿器是由四个90°煨制弯管或弯头组成。
Π型补偿器的优点： 结构简单，运行可靠，一般不需维修；小直径管道应优先选用。 Π型补偿器的缺点： （1）Π型补偿器在火炬系统中只能水平安装，因为在立面安装的情况 下，管道中的凝液不能自行排放。 （2）当火炬总管管径较大时，Π型补偿器外形尺寸大、占用面积大； 若是场地狭小则无法安装。 （3）大直径火炬管线的Π型补偿器为保证管道的安全稳定性，相比波 纹管膨胀节需要的支撑点较多 . （4）现场安装工作量，
火炬管线的特点及补偿的必要性 火炬管线用补偿器的对比 火炬管线补偿器产品创新设计
火炬管线膨胀节的应用与经济性分析
发展历程
1969年 课题研究 1979年 石化领域
• 国内最早管道补偿器研究单位，1969年中国第一代核潜艇通海 管路用金属波纹管膨胀节的研制，1978年全国科学大会奖。 • 奠定了研究技术基础。 • 1979年首次成功替代进口，为九江炼油厂催化裂化装置关键管 路用膨胀节。膨胀节开始进入石油化工领域，并奠定了在石化 行业主导地位，目前石化领域市场占有率达80%以上。 • 1984年和天津热电公司合作，集中供热管网首次并开始大量