軸向內壓式波紋補償器

軸向內壓式波紋補償器主要用於補償軸向位移，也可以補償橫向位移或軸向與橫向合成位移，具有補償角位移的能力，但一般不應用它補償角位移。軸向內壓式波紋補償器又叫軸向型波紋膨脹節，軸向型補償器，軸向型金屬膨脹節，主要用於補償軸向位移，也可以補償橫向位移或軸向與橫向合成位移，具有補償角位移的能力，但一般不應用它補償角位移。

一、軸向內壓式波紋補償器的產品概述

1、型號：DN32-DN8000，壓力級別0.1Mpa-2.5Mpa

2、連接方式分為法蘭連接和接管連接兩種

3、產品軸向補償量：18mm-400mm

4、型號示例如右圖：舉例：0.6TNY500TF　表示：公稱通徑為Φ500，工作壓力為0.6MPa，（6kg/cm2）波數為4個，帶導流筒，碳鋼法蘭連接的內壓式波紋補償器。

二、軸向內壓式波紋補償器的拉長原因

一般管道，都是由兩側股固定支架固定，為了管道總體長度不變。因為管道是受熱膨脹的，所以這也是為什麼安裝補償器的原因。一般管道內介質都是高於安裝溫度的。所以正常情況下，補償器應該是進行的壓縮位移。拉長是不對的現象。可以檢查下，是否做了固定支架、或者是固定支架有沒有移動。如果沒做固定支架，補償器是肯定會拉長的。如果做了的話，補償器還是拉長，那檢查下固定支架是不是和安裝時狀態一樣，可能是固定支架做小了，已經有所滑移，沒有起到固定的作用。壓力集中到補償器那，因為補償器波紋那是薄弱的環節、所以會造成波紋的拉伸。

三、軸向內壓式波紋補償器的作用力計算

內壓推力：F=100·P·A，軸向彈力：Fx=Kx·（f·X）橫向彈力：Fy=Ky·Y，彎矩：My=Fy·L；

彎矩：Mθ=Kθ·θ，合成彎矩：M=My+Mθ

式中：Kx：軸向剛度N/mmX：軸向實際位移量mm

Ky：橫向剛度N/mm，Y：橫向實際位移量mm

Kθ：角向剛度N·m/度，θ：角向實際位移量度

P：工作壓力MPaA：波紋管麵積cm2

L：補償器中點至支座的距離m

四、軸向內壓式波紋補償器的應用實例

某碳鋼管道，公稱通徑500mm，工作壓力0.6MPa，介質溫度300°C，環境低溫度-10°C，補償器安裝溫度20°C，根據管道布局，需安裝一內壓式波紋補償器，用以補償軸向位移X=32mm，橫向位移Y=2.8mm，角向位移θ=1.8度，已知L=4m，補償器疲勞破壞次數按15000次考慮，試計算支座A的受力。

（1）根據管道軸向位移X=32mm，Y=2.8mm，θ=1.8度。

由樣本查得0.6TNY500×6F的軸向位移量X0=84mm，

橫向位移量：Y0=14.4mm。角位移量：θ0=±8度。

軸向剛度：Kx=282N/mm。橫向剛度：Ky=1528N/mm。

角向剛度：Kθ=197N·m/度。用下麵關係式來判斷此補償器是否滿足題示要求：

將上述參數代入上式：

（2）對補償器進行預變形量△X為：

因△X為正，所以出廠前要進行“預拉伸”13mm。

（3）支座A受力的計算：

內壓推力：F=100·P·A=100×0.6×2445=14600（N）軸向彈力：Fx=Kx·（f·X）=282×（1/2×32）=4512（N）橫向彈力：Fy=Ky·Y=1528×2.8=4278.4（N）

彎矩：My=Fy·L=4278.4×4=17113.6（N·m）

Mθ=Kθ·θ=197×1.8=354.6（N·m）

合成彎矩：M=My+Mθ=17113.6+354.6=17468.2（N·m）