不锈钢波纹管补偿器的选型、设计方案

不锈钢波纹管补偿器目前在国内型号的表示方法上尚无统一标准，各生产单位按各自的型号来确定金属波纹补偿器的表示方法。但型号所表示的内容却差不多，有结构类型、公称通径、工作压力、补偿量或者波数，连接方式等。

一、产品样本中所列的公称压力一般为设计温度300℃时的压力，分为0.25MPa、0.6MPa、1.0MPa、1.6MPa、2.5MPa及4.0MPa等几个压力等级。补偿器的设计压力既不能低于管道的压力也不能高出管道压力太多，这一点往往是很多用户感到疑惑的，觉得压力设计高了怎么会有问题的，其实问题就出在这里，不锈钢波纹管补偿器设计压力高出管道压力多，会造成管道的固定支架承受补偿器挠性元件的反作用力增加，给管道的安装增加设计成本。

二、公称通径

补偿器公称通径与管道的公称通径要统一。

三、补偿器补偿量与循环次数

不锈钢波纹管补偿器的循环次数与补偿量有直接的联系，一般在产品样本所列的补偿量是循环次数为1000次的值。若实际循环次数高于或低于1000次，可根据补偿量修正系数对补偿量进行修正。

四、补偿器材料

不锈钢波纹管补偿器的波纹管一般采用奥氏体不锈钢（1Cr18Ni9Ti，SUS304，SUS316，SUS321等），也可以根据使用工况采用碳钢和复合层（即内外层为不锈钢材料，中间夹层采用伸长率较大的碳钢）。法兰和端管及其它附件采用碳铜，其中焊接零件采用低碳钢。也可以根据用户的要求及使用工况采用不锈钢和低合金结构钢。

下面对不锈钢波纹管补偿器的选用程序进行说明：

一、管线的分段与不锈钢波纹管补偿器型式、数量的确定

不论多么复杂的管线，均可以通过架设管架的方法将管线简化为数量的、形状比较简单的典型管段，如直线管段、L形管段、Z形管段等。这些管段的位移均可用不同类型的不锈钢波纹管补偿器来补偿。一般直线管段采用轴向补偿器；L形管段、Z形管段采用横向型或由角向型组成的复式铰链型（或三铰链系统）补偿器；而空间Z形管段则采用大拉杆式或由万向角向型组成的万向横向型（或万向三铰链系统）补偿器。

二、确定工作压力等级

一般可以根据管道的设计压力直接确定补偿器公称压力。产品的公称压力等级有0.1；0.25；0.6；1.0；1.6；2.5；4.0（MPa）。确定公称压力等级，一般产品样本中的压力系列是在设计温度为300℃时的数值。如果管道使用温度不等于300℃，可根据温度修正系数对公称压力等级进行修正。

三、计算各管段的位移量，确定补偿器额定补偿量

不锈钢波纹管补偿器的额定补偿量根据管段的位移量来确定。在确定时，有时还要考虑到与管线相连的容器及固定支架的位移。不锈钢波纹管补偿器的额定补偿量应当是真实的，不要考虑过大的系数。否则，会使补偿器具有很大的挠性，补偿器的稳定性变坏。在实际应用中，由于补偿器失稳导致破坏的事故远远大于疲劳破坏。

四、根据公称通径、公称压力及额定补偿量选用不锈钢波纹管补偿器

支架设计

管道支架起承托管线、将管线分段、限制约束管线的位移方向的作用。支架分为固定支架、导向支架和滑动托架。对不锈钢波纹管补偿器有重要影响的是前两种支架。

一、固定支架

固定支架的作用是将管线分段、设置固定点、膨胀节在两个固定支架之间的管段内正常工作。固定支架又分为主固定支架和次固定支架。

（1）承受管线内压力产生的盲板推力作用的支架为主固定支架，一般设置在管道的盲端、弯头处、变截面处、阀门及侧支管线连接处等地方。

（2）次固定支架不承受管线内压力产生的盲板力的作用，一般设置在直线管段上轴向型不锈钢波纹管补偿器之间起固定作用。

二、导向支架

导向支架是用来管线按的方向位移，限制管线向其它方向移动，以不锈钢波纹管补偿器使用。导向支架分为直线导向支架和平面导向支架。

直线导向支架是指管线在两维方向受到约束，只允许管线沿一维方向（即轴向）运动的支架。平面导向支架是限制管线的一个方向，允许管线在一个平面内移动和转动的支架。

各种类型不锈钢波纹管补偿器在典型管段的使用及支架受力分析

很多固定支架只考虑了典型管段对固定支架产生的作用力，即只计算了一侧管线对固定支架的力，而在实际的设计中应将固定支架另一侧的作用力什算以后，将自由于固定支架所有的力求出矢量和，得出固定支架所承受的合力。因此，主固定支架和次固定支架也只是考虑了一侧管线的作用，当考虑另一侧管线的作用以后，主、次固定支架有时会互相转换。

不锈钢波纹管补偿器的安装

一、两固定管架之间只能安装一只膨胀节（或一组角向型膨胀节）。

二、不锈钢波纹管补偿器与刚性管道比较，安装时要方便得多，管道的一些偏差可以由不锈钢波纹管补偿器补偿但是，这并不意味着对管道安装可以无任何要求。因为安装时如果已吸收较大的位移，工作时，其使用寿命要受到影响。因此，原则上不提倡用不锈钢波纹管补偿器补偿安装偏差。

三、通常，上述基本型式的不锈钢波纹管补偿器是不吸收扭矩的，因此在安装补偿器时不允许补偿器受到扭转。

四、固定支架要有足够的强度，以补偿器不受破坏。导向支架要有足够的导向性，否则，影响管线位移的传递。

五、补偿器的预拉伸或冷紧

为了不锈钢波纹管补偿器在结构设定的区间内补偿，并减小其变形刚度力，应根据现场安装温度对供货状态的补偿器进行预变形。