1、膨胀节的发展方向陈飞波纹膨胀节是安装在金属管线上的一种管道连接构件,广泛应用于石油,化工,热点,城建,航天等行业序言进行热补偿,错位移动,抗振,柔性连接的场合.例如石化行业的输油管或热电厂的输水管线,由于介质温度高,造成管线伸缩变化大,需要安装膨胀节来补偿热位移.如刚性设备之间,由于设备不能吸收管线震动,需要安装膨胀节来消除震动引起的位移等等.近二十年来应用领域逐年增加,刺激了产品研制，开发与发展，膨胀节已由小型产品发展为项颇具规模的产业，传统的设计方法即设计人员手工绘制图纸，用计算器进行设计计算的方法已经暴露出诸多弊病，甚至已经无法完成设计任务，所以想要很好的发展就先要解决这些问题。膨胀节的
2、核心元件为波纹管，而波纹管的设计涉及到材料学，热力学，弹性力学，机械学等这种领域。其设计包括压力引起的应力，位移引起的应力，疲劳寿命，刚度，稳定性等各种参数的计算，波纹管直径，壁厚，波距，波高，材料种类，增强方式等各种参数的选取，参数与参数之间相互制约，有些参数要根据中间计算结果查找曲线才能进一步求解，因而比较复杂。要做出一项适当的设计，让膨胀节行业很好的发展需要在若干相互矛盾的设计中选择一个折中的方案。这要求设计人员一步步计算，选取参数，计算，再修正参数，再计算，设计周期长同时设计也难趋于合理。由于竞争激烈波纹管的形状也在不断增加，如按照波形可分为U 形，S 形， C 形，Q 形，V 形等不
3、同的波型，膨胀节按照补偿功能可分为轴向型，横向型，角向型等不同类型，每一种类型又根据使用场合的不同派生出各种产品；每一种产品根据管线通径，压力，补偿量以及连接方式的不同，具体零件尺寸或整体结构都存在差异。在以后的发展中设计者们除了要考虑上述提到的各种因素外，还要考虑到加工工艺，一般将产品根据波纹管组合的不同分为一组合、二组合、三组合等，未来可能还有更多的组合出现。根据上述各种因素及使用场合的不同，膨胀节在未来的用途将极为广泛。由于生产难度高需求量大，在生产过程中将会出现一些问题：一是由于人为疏忽容易导致设计不合理；二是设计周期长会影响产品的生产进度。传统的设计方法已经落后了，严重影响了未来膨胀
4、节的发展，而在今天计算机技术迅猛发展，其应用已经渗透到各行各业，因此采用先进的计算机技术通过编辑设计软件来完成设计任务在今后的发展中势在必得。目前国内外膨胀节的发展及设计：目前国外采用的设计标准有：没过膨胀节制造商协会标准计算法（EJMA） 、美国凯洛格公司计算法（ KELLOGG） 、日本东洋公司计算法（TOYO ） 、前苏联维赫曼等人提出的维赫曼法、日本滨田一竹园提出的计算法。对比各种计算法，kellogg 公式应力计算较简单但疲劳计算兼保守；TOYO 公式计算方法简单、使用容易，但只在局部计算精确。维赫曼计算法缺少疲劳寿命核算不完善；滨田竹园算法理论上较精确但存在局限，我国在 60 年代
5、曾引用前苏联标准，到 80 年代开始使用国际上普遍采用的美国 EJMA 标准，该标准汇集了当今美国膨胀节制造行业有关的最新研究成果和制造经验以及大量的实验结果，计算较准确。国内根据 EJMA 计算法派生出许多相关标准，如：国标GB/T12777-1999金属博文管膨胀节通用技术条件 、JB/T6171-92金属多层波纹膨胀节 、国标 GB16749-1997压力容器波形膨胀节 ，此外还有船用标准 GB1153-95、航空航天部制定的航天标准QJ811-83、JB/YQ293-91、中国船舶总公司制定 GB12522-90、GB12522-90 标准等。各种标准针对不同使用环境而制定，GB/T1
6、2777-1999 是通用的一个标准，本文以此标准为依据对波纹膨胀节进行设计。用计算机进行膨胀节设计的软件问世的不多，美国 Ansys 公司分析软件，采用有限元分析方法，可以对膨胀节进行精确的设计分析，但该软件不包括生产图纸的设计，而且需是经过专门培训的人员才能操作此软件，尤其是软件功能庞大价格昂贵约为 40 万美元） ，膨胀节设计只是众多功能中的冰山一角，不可能有用户专门为了膨胀节的设计去购买此软件，因此国内没有一个生产厂家依靠这套软件对膨胀节产品进行生产设计。国内已知的几种涉及到膨胀节的设计软件，都只限于波纹管设计、管系设计等单一的设计，曾有过这方面的文章报道，但也没有形成使用软件、对于只需输入诸如通径、压力等基本工况便可进行设计，同时绘制出生产用图纸的软件还没有一个问世的，而生产厂家真正需要的是既能进行设计又能绘出生产图纸的软件，目前绝大多数的生产厂家依然采用手工计算手工绘图的方法来完成设计工作。综上所述随着社会的发展,未来膨胀节的应用将更加广泛合全面，设计的要求也会越来越严格,因此未来的膨胀节发展发方向将是设计出一款性能高且更加全面的膨胀节设计软件,加强膨胀节各个参数的精确度,提高膨胀节的性能。
