膨胀节结构形式分类及选材原则

什么是膨胀节

膨胀节作为一种弹性补偿元件，具有工作可靠、性能良好、结构紧凑等优点，已广泛用于化工、建筑、给水、排水、石油、轻重工业、冷冻、卫生、水暖、消防、电力等基础工程领域，对人们的生活起着重要作用。

膨胀节习惯上也叫补偿器，是为了补偿因温度差与机械振动引起的附加应力，而设置在容器壳体或管道上的一种挠性结构。膨胀节分为：金属膨胀节和非金属膨胀节。

膨胀节的特性

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补偿功能

在相同的外形尺寸条件下，非金属膨胀节的补偿功能比金属膨胀节的大得多。特别是对横向位移的补偿功能，非金属膨胀节的补偿功能几乎要比金属膨胀节大一个数量级。

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补偿抗力

膨胀节就像一个弹性体，在受到缩或拉伸之后会产生抗力，金属膨胀节的抗力比非金属的大得多。这个抗力太大，对系统是不利的，会把周边的被设备顶坏。

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耐高温、耐腐蚀

非金属膨胀节的材料不仅具有很好的耐高温性能，而且，它还具有耐酸碱性能。普通碳素结构钢在600℃的环境下其屈服极限等于零，温度再高就会氧化起皮。碳钢膨胀节在工作过程中容易开裂，不锈钢膨胀节在低温环境下，会发生低漏点腐蚀，而且其造价也相当可观。

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保温节能性能

非金属膨胀节的结构本身就具有保温性能。而金属膨胀节却不具备这个条件，为了保温，在金属膨胀节的外层，还覆盖一层保温层。

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维护更换性能

非金属膨胀节在正常的使用寿命周期内，无需维护；非金属膨胀节更换比金属膨胀节要方便得多。

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使用寿命

膨胀节的使用寿命与环境条件密切相关。非金属膨胀节耐磨耐腐蚀性能比较好，相对来说，同等条件下非金属膨胀节的寿命会比金属膨胀节的寿命要长。

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使用压力

得益于柔性设计及其使用的特殊材质，非金属膨胀节可以承受更大的工作压力。

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使用介质

金属膨胀节适用于液体、气体、粉体。非金属膨胀节既可以是气体，又可以是液体。

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橡胶膨胀节

非金属膨胀节的重要类别，具有较大位移补偿能力，可进行轴向、横向和角向位移的补偿，有降低噪音、减少震动和一定的防腐能力。

膨胀节的选材原则

1、碳钢和低合金制波形膨胀节只适用于t≤375℃;奥氏体不锈钢制波形膨胀节适用于t≤500℃。

2、用碳钢或低合金钢制波形膨胀节，其腐蚀裕度不得超过1mm，否则宜采用奥氏体不锈钢材料。

3、对有氯化物、硫化物、酸、碱等易产生腐蚀的介质或工作温度较高（超过550℃）时，应选项用耐蚀合金或高温合金来制造膨胀节，如国产材料FN-2、NS111及B-315或Incoloy800、825等。

膨胀节的结构形式分类

管道膨胀节按结构形式主要分为弯管式膨胀节、波纹管膨胀节和套管伸缩节3种。

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弯管式膨胀节

弯管式膨胀节是将管子弯成U形或其他形体，并利用形体的弹性变形能力进行补偿。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上。

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波纹管膨胀节

波纹管膨胀节是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。使用时在波纹管两端设置有保护拉杆或保护环，在与它联接的两端管道上设置导向支架。另外还有转角式和横向式膨胀节，可用来补偿管道的转角变形和横向变形。这类膨胀节的优点是节省空间和材料，便于标准化和批量生产，缺点是寿命较短，一般用于温度和压力不很高、长度较短的管道上。

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套管伸缩节

套管伸缩节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。它的优点是对流体的流动摩擦阻力小，结构紧凑;缺点是密封性较差，对固定支架推力较大。套管伸缩节主要用于水管道和低压蒸汽管道。