波纹管膨胀节在典型管系中的应用

当管道输送介质或管道所处环境有温度变化时，管道由温度引起的热胀冷缩是不可避免的，如果不采取一定的方式补偿该尺寸变化，将会在管壁内产生很高的应力，通过管道传至固定管架或设备，当温差过某一范围时，温差应力大于管子可承受的应力范围，这时就必须考虑管路的补偿问题。

在管系补偿设计中，最为经济的是自然补偿，自然补偿是利用管道的自然弯曲形状所具有的柔性来补偿热位移，显然自然补偿的能力是有限的，当自然补偿不能要求时，通常应考虑设置波纹管膨胀节。

管系所受载荷主要是外力载荷（管道及流动介质自重，内压，风载，地震荷载等〕和位移载荷，设置管架的目的在于消除外载作用在设备或管道上的作用力，且可把复杂管系分隔成形状比较简单，独立膨胀的管段，保证膨胀节的最佳使用效果（如下图）。设置膨胀节的目的，在于吸收管道自身无法吸收的热变形，最大限度地减小位移载荷。

上图给出了几种典型管系的膨胀节的设计方案，结合实际，对三铰链型膨胀节（包括万向铰链型）所组成的系统，复式拉杆型膨胀节，弯管压力平衡型膨胀节在工作中对管架或设备的作用力和力矩进行了分析计算，讨论了膨胀节中在不同管系中的使用。