一、作用：1.补偿吸收管道轴向、横向、角向热变形。
2. 波纹补偿器伸缩量，方便阀门管道的安装与拆卸。
3.吸收设备振动，减少设备振动对管道的影响。
4.吸收地震、地陷对管道的变形量。
| 二、使用说明： |
| 主要用于补偿轴向位移，也可以补偿横向位移或轴向与横向的合成位移，具有补偿角位移的能力，但一般不应用它来补偿角位移。 |
| |
| 三、通用补偿器对支座作用力的计算： |
内压推力：F=100·P·A 轴向弹力：Fx=Kx·（f·X）
横向弹力：Fy=Ky·Y 弯 矩：My=Fy·L
弯 矩：Mθ=Kθ·θ 合成弯矩：M=My+Mθ
式中：Kx：轴向刚度N/mm X：轴向实际位移量mm
Ky：横向刚度N/mm Y：横向实际位移量mm
Kθ：角向刚度N·m/度 θ ：角向实际位移量度
P：工作压力MPa A：波纹管有效面积cm2(查样本)
L：补偿器中点至支座的距离 |
| |
|
| |
|
|
|
| |
|
（2）对补偿器进行预变形量△X为： |
|
因△X为正，所以出厂前要进行“预拉伸”13mm。
（3）支座A受力的计算：
内压推力：F=100·P·A=100×0.6×2445=14600(N)
轴向弹力：Fx=Kx·(f·X)=282×(1/2×32)=4512(N)
横向弹力：Fy=Ky·Y=1528×2.8=4278.4(N)
弯 矩：My=Fy·L=4278.4×4=17113.6(N·m)
Mθ=Kθ·θ =197×1.8=354.6(N·m)
合成弯矩：M=My+Mθ=17113.6+354.6=17468.2(N·m) |
供热管网波纹管补偿器爆裂破损原因分析及解决方法
1． 问题的提出
波纹管补偿器作为一种新型补偿设备，从80 年末期开始使用，90年代得以大力推广。作为一种补偿性能良好，使用维护简单的补偿器，特别是在代替以往套筒式补偿器方面，得到大家的认可，但随着其使用年限与范围的增加、扩展，特别是在供热系统中波纹管爆裂破损事故的不断发生，使得我们必须站在新的高度，重新认识波纹管补偿器。
下面三图是北京市集中供热系统波纹管补偿器爆损的情况。
2001年3月30日，北京国华热电厂供热干线的朝阳线16号DN1000铰接波纹管（本文以下简称A波纹管）突然发生爆裂，致使国华热电厂停泵，供热主干线中断正常运行三个月。
参见图1。
![]()
图1 A波纹管爆损图
2001年5月14日，北京石景山热电厂供热主干线之一的西三环6号DN800铰接波纹管（本文以下简称B波纹管）发现已严重破损，四层中已有三层开裂，不能正常运行，被迫中断运行。
参见图2。
![]()
图2 B波纹管破损图
2001年5月23日，北京华能热电厂蒸汽主干线DN1000波纹管补偿器（本文以下简称C波纹管），发生了大量蒸汽泄漏，华能热电厂被迫调整工况，停止蒸汽外供，蒸汽干线停汽三周。
参见图3。
![]()
图3 C波纹管失稳图
接连不断的问题，引起供热界广大技术人员的关注，波纹管补偿器在目前供热管网中被广泛使用，仅北京市集中供热网中就有三千多个，特别是在大口径的供热主干线上，波纹管是目前唯一的补偿设备，一旦发生问题后果十分严重，必须引起高度重视。本文试分析波纹管爆裂破损各种原因，及波纹管补偿器在设计、生产、施工和运行管理各方面存在的问题，并在此基础上提出解决问题的方法。
2． 原因分析
事故原因我们从6个方面进行了分析，试述如下：
2． 1 外观观察
A和B波纹管的外观观察呈现一样的特征，波纹管外层的外壁有少量腐蚀产物，但仍然保持银白色的金属光泽，裂纹很细，走向各异。在波纹管的第一层内壁以及第二、三层的内外壁有大量腐蚀产物附着，不锈钢薄板已经完全失去了金属光泽，坠落地 面已无金属声响，层间堵塞大量腐蚀产物已无结合力，第四层外表面有少量腐蚀产物和小裂纹，内表面附着均匀的薄水垢，无腐蚀产物，表面呈银灰色。
裂纹情况与腐蚀产物相近，以第二、三层裂纹最多、最粗，第一层其次，第四层相对较少、较细。裂纹扩展方向具有发散特征，向各个方向开裂。
以上观察我们可以判断：波纹管的腐蚀开裂应是外层逐层向内各层波纹管发展的，只是各层波纹管腐蚀破坏在时间上的先后关系，才出现各层腐蚀开裂程度上的明显差异。腐蚀来自波纹管外，在进入波纹管层间后，连续并加快了腐蚀的产生。
C波纹管内外各层均无腐蚀，但已严重变形，经着色分析未发现层间进汽现象。由此我们可以排除腐蚀及层间进汽原因而产生的破坏。
2．2腐蚀产物分析
从波纹管一至四层裂纹及断口处取腐蚀产物，用X射线荧光分析仪，在实验条件下查明，腐蚀产物中主要元素为O，Fe，Cr，Ni，Si，Al，Mg等，所有腐蚀产物均含有Cl元素。对腐蚀产物作能谱分析，其结果参见表1。
从表1 可以看出，从外层至内层均有Cl元素的分布及富集，并大大超出了导致304不锈钢应力腐蚀开裂临界值的Cl含量（500ppm=0.050%）可以认为在含有Cl的环境中，再加上温度，应力及材质因素，构成了304材质应力腐蚀开裂（SCC）方面的很大敏感性。随着Cl浓度增加，不锈钢的应力腐蚀敏感性增加，能谱分析测到的氯元素重量百分比最低为4300ppm，最高为120000ppm，已经完全具备了发生应力腐蚀的条件。