在弹性元件设计和制造之前,通常给出波纹膨胀节类组件的适用温度范围很广。某些专用膨胀节,腔内通过液体氧(-196℃)或低温液氮,压力可达25MPa。用于大型管线系统的大型波纹膨胀节(公称直径超过lm),要求承受4MPa压力,能在400℃高温下工作,并具有一定的耐蚀和稳定性。弹性质料的耐温性能决定了弹性元件的温度适应能力。所以根据其使用温度范围,选取温度特性参数的弹性材料,可加工制作出金属膨胀节类构件。
一次性直埋膨胀节由于安装施工中要求管道加热,要配备移动锅炉,增加了施工难度,影响了它的应用推广。如果施工设备配套,解决了管道加热技术,使安装变得简单,这种补偿方式就大有推广意义。
自补偿直埋式波纹膨胀节具有直埋管道可自由补偿、安装简便等优点,因此受到工程设计人员的青睐。但由于这种膨胀节直埋地下,所以要求产品的结构和使用寿命必须可靠,安装和施工必须严格无误,土壤和地下水中的氯离子含量不得超标,这几方面必须做到万无一失,否则出现故障时必须做到万无一失。所以选用自由补偿式波纹管要慎重。
井下波纹膨胀节设在井中,其工作状态相当于井筒波纹膨胀节或地沟设置波纹膨胀节,在国内无论是工程设计、补偿器产品及安装施工均已成熟。因此就国内目前的情况,在直埋管道中采用井架波纹膨胀节实际可行。对于直埋管道笔者推荐采用这种补偿型式。
金属膨胀节的补偿能力源于波纹管的弹性变形,有拉伸、压缩、弯曲及它们的组合变形。补偿能力的大小,由设计者根据需要确定,体现到产品即为规定的额定补偿量,即表示在一定条件下具有的大补偿能力。各种波纹膨胀节补偿形式不同,主要有轴向、侧向、角度及其组合补偿。
瓦楞膨胀节的耐温性主要取决于材料的耐高温性能。膨胀节的使用温度低为-196度,高达1000度,甚至更高。它需要有各种耐温能力的金属材料来满足使用要求。但材料的耐温能力是有限的,靠材料本身解决这样大温度范围的耐温问题是不可能的,还要采取其它措施提高膨胀节的使用温度。使用温度低于400度时,可选用碳结构钢、低合金结构钢、奥氏不锈钢等材料。