金属补偿器的材料选择和选用标准

发布时间：2022-01-08

金属补偿器的选择材料时应该针对工作温度、循环应力、不易腐蚀性、制造工艺性几方面选择。在高温下，多数波纹管材料的弹性率和疲劳寿命会明显降低。循环应力，长寿命波纹管需设计在弹性范围内工作，但是大多数波纹管的工况均在弹塑性范围，因此应选取屈服，疲劳寿命不错的材料。蚀性，能与所接触的流体相容。薄壁波纹管对于应力腐蚀是敏感的。制造工艺性，补偿器用波纹管多是用板材或带材卷成圆筒，沿纵缝焊成管坯，同时焊接又是波纹管与补偿器两端接头连接常用的方法，因此材料的可焊性是选材需要考虑到的。

由于金属补偿器内压载荷作用下侧壁的隆起变形及位移载荷作用，会在波纹管补偿器外壁与接管相接触部位形成局部应力集中，影响波纹管补偿器实际使用寿命，是当波纹管补偿器壁厚较薄时。所以该部位应避免尖角接触，对接管的该处应进行倒圆处理。对于增加金属补偿器，波纹管与增加段非接触的分界点处及波峰处为包含塑性应变的高应力区，侧壁为仍处在弹性变形区的低应力区，其中波峰的内部处当处于低位时又是容易出现积液的部位，故当金属补偿器内部输送介质包含腐蚀性物质时，易在上述高应力区产生应力腐蚀性破坏造成金属补偿器的提前失效。

金属补偿器在压力和位移组合作用下，波纹管补偿器与增加段非接触的分界点处和波峰处为弹塑性变形区，侧壁处为弹性变形区。金属补偿器在吸收轴向位移后几何形状发生变化，变为近似Ω形波，承压能力相对增强从而使增加套环的应力降低。由于多层波纹管补偿器各层复杂的受力条件及位移作用的影响，其周向薄膜应力值相比单内压作用下应力值略高。

金属补偿器波体材质厚度主要是按工作压力值来确定的，也就是我们常说的按压力核算出厚度要求，而这个波体厚度又划分为单层、双层和三层。层数越多，表明厚度越厚，当然也表示工作压力值越大。如若是对补偿器刚性有要求，只要适当增加补偿器的总体厚度即可。因为补偿器的波体材质厚度不能太厚，也不能太薄，厚了补偿量达到不了要求，薄了压力引起的应力达不到，需要通过调整波高和壁厚共同来达到此项要求的。金属补偿器有体积小，补偿量大的特点。普遍应用于城镇供暖、冶金、矿山、发电、石油、化工、建筑等行业的输送管道之中。

金属补偿器的选用标准：

1、尺寸：软管公称通径，选用接头型式金属补偿器(主要有法兰联接、螺纹连接、快接头连接)及尺寸，软管长度。

2、介质：软管中所输送的介质的化学属性，按软管材质不怕蚀性能参数表，决定软管各零件的材质。

3、状态：按软管使用时的状态，参照金属软管的正确使用与安装方法与软管在沉降补偿时的长度。软管各种运动状态的长度计算及软管的弯曲次数下限和弯曲半径下限等因素，参数正确选取软管长度，并正确安装。

4、温度：金属补偿器内介质的工作温度及范围；软管工作时的环境温度。高温时，须按金属补偿器高温下的工作压力温度修正系数，确定温度修正后的压力，以确定选用正确的压力等级。

5、压力：根据金属补偿器实际工作压力，再查询波纹的公称通径与压力表，决定是否使用不锈钢网套类型的。

金属补偿器包括左框架和右框架以及圈带，左框架的右端和所述右框架的左端均设有向外的凸缘，圈带的两端通过压紧装置分别连接在凸缘上；左框架内设有阶梯状的导流筒，其大端连接在左框架上，小端置于左、右框架之间；右框架内设有一个内衬筒，其一端连接在右框架端部，另一端置于左、右框架之间；导流筒小端的直径小于所述内衬筒的直径，并使其部伸入到该内衬筒内。

该金属补偿器设计正确，结构简单，使用方便，可在不增加外形尺寸的前提下，确定足够的径向位移量。同时，该金属补偿器在使用中的自然向下偏移，恰好可以封堵缝隙，防止灰尘的进入，延长设备的使用寿命。