波纹管补偿器的实际使用环境是很苛刻的,主要表现在:管道中工况通常是高温高压,有时介质还具有强腐蚀性,如含有氯化物、硫化物和连多硫酸等有害成分;波纹管补偿器中的波纹管在加工时会产生各种应力,如残余应力、热应力、装配应力、介质应力等。这些应力通常会导致波纹管发生破裂,若没有及时处理则可能会发生爆炸、泄漏等严重的事故,给企业带来严重的经济损失,给企业人员的生命安全造成严重的威胁。

　　波纹管补偿器在应用过程中应确保其稳定性,并避免腐蚀。通过合理的设计,波纹管波形参数和疲劳寿命、安装正确及管系应力分析完善等措施,可以解决波纹管的稳定性。对于腐蚀,可以通过两种方式解决,合理的波纹管选材和补偿器结构设计,阻断腐蚀源。加强小室积水管理,从根本上解决腐蚀。对用于供热管网的波纹管的选材,除应考虑工作介质、工作温度和外部环境外,还应考虑应力腐蚀的可能性、水处理剂和管道清洗剂对材料的影响等,并在此基础上结合波纹管材料的焊接、成型以及材料的性能价格比,优选出经济实用的波纹管制作材料。一般情况下,选用波纹管的材料应满意下列条件,良好的塑性,便于波纹管的加工成形,且能通过随后的处理工艺获得足够的硬度和强度。高弹性极限、抗拉强度和疲劳强度,保证波纹管正常工作。良好的焊接性能,满意波纹管在制作过程中的焊接工艺要求。较好的耐腐蚀性能,满足波纹管在不同环境下的工作要求。对于地沟敷设的热力管网,当补偿器所处管道地势较低时,雨水或事故性污水会浸泡波纹管,应考虑选用耐蚀性更强的材料,如铁镍合金、高镍合金等。由于此类材料价格较高,在制造波纹管时,可以考虑仅在与腐蚀性介质接触的表面增加一层耐蚀合金。疲劳寿命设计由波纹管补偿器的失效类型及原因分析可以看出,波纹管的平面稳定性、周期稳定性及耐腐蚀性能均与其位移量即疲劳寿命相关。过低的疲劳寿命将会导致波纹管稳定性及耐蚀性能下降。根据试验和使用经验,用于供热工程的波纹管疲劳寿命应不小于1000次。大多数波纹管的失效是由外部环境腐蚀造成的,因此在进行补偿器的结构设计时,可考虑隔绝外部腐蚀介质与波纹管的接触。如对于外压轴向型补偿器可在出口端环与出口管之问增加填料密封装置,其作用相当于套筒补偿器,既可抵挡外部腐蚀介质的侵入,又给波纹管补偿器增加了一道安全屏障,即使波纹管破坏,补偿器还可以起到补偿作用并避免波纹管失效。

　　波纹管补偿器的结构

　　金属补偿器一般是由波纹管及其他结构件组装而成,主要是用于吸收管道或者设备由于热胀冷缩、基础沉降等原因引起的尺寸变化。补偿器中的波纹管是母线呈一定规则波形的柔性薄壁回转壳体。

　　补偿器出了波纹管以外,还有以下结构:

　　(1)导流筒(或内筒)

　　输送高速流体时一般要设置导流筒,它能够减小流体的压力损失以及流体对波纹管内表面的冲刷。需要注意的是在安装带有导流筒的补偿器时,必须根据管道中流体的流向来决定导流筒的焊缝位置是焊接在壳体上还是在管道上,焊缝必须位于流体的上游,导流筒另外一边不能焊住。

　　(2)加强环和均衡环

　　加强环是一种圆形部件,它主要是用来增强U型波纹管的耐压能力。均衡环是一种“T”形截面部件,它能使波纹管中各个波纹均匀压缩,并且能够增强U型波纹管中波侧壁和波谷的耐压能力。

　　(3)导向螺栓(或限位螺栓)

　　导向螺栓主要用来限制波纹管的工作范围。如果主固定支架发生损坏,内压推力将会全部作用在导向螺栓上面;同时导向螺栓还有防止波纹管过度伸长的作用。

　　(4)固定螺栓

　　固定螺栓主要用来防止补偿器在运输过程中的损坏,金属波纹补偿器在现场安装完成后应该立即拆去固定螺栓。