波紋膨脹節(jié)在鋼鐵產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用也很廣泛。在大型的高爐、熱風(fēng)爐上,主要應(yīng)用大口徑的波紋膨脹節(jié)和矩形波紋膨脹節(jié)。例如在高爐爐頂設(shè)備中的給排壓管路系統(tǒng)、高爐爐體的冷卻管路系統(tǒng)、送風(fēng)管路、大型轉(zhuǎn)爐爐頂供氧管路和冷卻水管路等,都使用不同類型的波紋膨脹節(jié)。在高爐爐體的送風(fēng)支管中安裝了一個通用型波紋膨脹節(jié),它不僅能補償管路的位移,還可以減小安裝應(yīng)力。
波紋膨脹節(jié)可用于貯罐與管路的柔性連接。近年來,油田、油庫、化工廠的貯罐越建越大,因為地質(zhì)前提的限制,基礎(chǔ)下沉使貯罐和進、出口管路產(chǎn)生位置變化,易造成連接管路和罐壁的損壞所以在貯罐的進、出口管路中安裝波紋膨脹節(jié)或金屬軟管來補償位移。在貯罐的出口管路中安裝了小拉桿式(復(fù)式式)波紋膨脹節(jié),它不僅能吸收管路熱膨脹產(chǎn)生的軸向位移,而且能補償由貯罐基礎(chǔ)下沉引起的橫向位移,防止管路和罐壁的損壞,并且還具有的防震和作用。
波紋膨脹節(jié)的波形可分為“U”形和“Ω”形,"Ω"形波紋管能夠承受高壓,但只能承受較小的軸向位移;“U”形波紋管則相反,在壁厚相同的情況下,它能承受較大的位移,但只能承受較小的壓力。為采用U形波紋管伸縮位移較大的特性,彌補U形波紋管只能較小的壓力,人們常采取“補強”的方法-即在“U”形波紋管的外部增加增強部件(一般稱作鎧裝環(huán)、加強環(huán))。采用多層結(jié)構(gòu)或增加波紋管的厚度也可以提高波紋管承受內(nèi)壓的能力,但是增加厚度會顯著降低波紋管的疲勞壽命和增加波紋管的剛度。
面積:一個等效面積,(Ae=(πDm2)/4 mm2 Dm 波紋管平均直徑)。
疲勞壽命:在正常工作條件下,波紋管能正常工作的小循環(huán)次數(shù)。
重要部件是波紋膨脹節(jié)正常工作的重要,根據(jù)使用條件不同,應(yīng)恰當(dāng)?shù)剡x用這些部件。
內(nèi)襯筒(Internal liner):用于減少膨脹節(jié)的波紋管內(nèi)壁與通過它的流動介質(zhì)相互接觸的圓筒,又稱內(nèi)套筒或?qū)Я魍病?nèi)襯筒的材料可與波紋管相同,也可于波紋管不同。
限位桿(Limited rod):設(shè)置在膨脹節(jié)總成上,一般用桿或棒制成的零件,主要用于限制波紋管在正常工作狀態(tài)下的活動范圍(軸向、橫向、角向),當(dāng)主固定支架發(fā)生破壞時,該零件可以防止波紋管過度拉伸和壓縮,同時還可控制全部內(nèi)壓載荷和因支架破壞產(chǎn)生的動載荷。
波紋膨脹節(jié)的損壞:
1)輸送介質(zhì)高壓蒸汽,線速υ>30m/s以上,在三通、彎頭、閥門處形成湍流,使之補償器原設(shè)計的導(dǎo)流筒低頻大幅震動而破壞,特別是大口徑,大補償量導(dǎo)流筒L>460mm以上易發(fā)生導(dǎo)流筒疲勞斷裂,吹掉;
2)水質(zhì)處理不好,蒸汽中含有Cl離子,造成不銹鋼波紋點蝕或晶格腐蝕;
3)安裝偏轉(zhuǎn),固定墩發(fā)生滑移,應(yīng)力失去平衡,也是造成波紋元件扭轉(zhuǎn)(曲)變形破壞的原因之一。
4)設(shè)計或操作失誤,造成汽水沖擊,爆破性水錘,嚴(yán)重打(震)破波紋管元件;
5)大口徑螺旋管道,因其內(nèi)應(yīng)力沒,使之恢復(fù)應(yīng)力造成波紋節(jié)扭曲破壞。