膨胀节在CAESARII中的应用与模拟

波纹管膨胀节在高温管系中的应用 一、膨胀节的类型及典型管段的补偿设计 1 单式轴向型膨胀节 2 复式拉杆型膨胀节 3 弯管压力平衡型膨胀节 4 铰链型膨胀节 5 万向铰链型膨胀节 当管道输送介质或管道所处环境有温度变化时，管道由温度引起的热胀冷缩是不可避免的，如果不采取一定的方式补偿该尺寸变化，将会在管壁内产生很高的应力，通过管道传至固定管架或设备，当温差过某一范围时，温差应力大于管子可承受的应力范围，这时就必须考虑补偿问题。 在管系补偿设计中，最为经济的是自然补偿，自然补偿是利用管道的自然弯曲形状所具有的柔性来补偿热位移，显然自然补偿的能力是有限的，当自然补偿不能要求时，通常应考虑设置膨胀节。管系所受载荷主要是外力载荷（管道及流动介质自重，内压，风载，地震 荷载等〕和位移载荷，设置管架的目的在于消除外载作用在设备或管道上的作用力，且可把复杂管系分隔成形状比较简单，独立膨胀的管段，保证膨胀节的最佳使用效果。设置膨胀节的目的，在于吸收管道自身无法吸收的热变形，最大限度地减小位移载荷。本文根据不同类型膨胀节的使用特点，给出了几种典型管系的补偿设计方案，结合实际，对三铰链型膨胀节（包括万向铰链型）所组成的系统，复式拉杆型膨胀节，弯管压力平衡型膨胀节在工作中对管架或设备的作用力和力矩进行了分析计算，讨论了膨胀节中波纹管的腐蚀问题。 膨胀节的类型及典型管段的补偿设计。 1、单式轴向型膨胀节 由一个波纹管和两个可与相邻管道、设备相接的端管（或法兰）等组成的挠性装置，主要用于补偿直管段轴向位移，另外也可以吸收少量的横向位移，图1 是采用轴向型膨胀节设置实例。 在存在横向位移或存在轴向与横向组合位移的场合，使用单式膨胀节所受到的限制主要是膨胀节吸收横向位移的能力有限。另外在工作压力，温度较高，直径较大或无法在结构物上安设主固定支架或多个导向支架的场合，使用轴向型膨胀节可能行不通。 2、复式拉杆型膨胀节 由中间接管连接的两个波纹管及拉杆、端板等组成的挠性装置，以横向位移方式补偿平面或立体弯曲管段的热位移，拉杆装置应能承受压力推力及其附加外力的作用。复式拉杆型膨胀节特别适合吸收横向位移，此外，这种设计形式也可用于吸收轴向位移，角位移以及任意由这三种形式合成的位移，一般用法是将这种带连杆的膨胀节设置在呈90°的“Z”形管系的中间管臂内，调整连杆以阻止外部的轴向位移，图2、3 是两个应用实例。 图2...