关于金属补偿器的标准性能分析

金属补偿器应用于发动机排气系统管道中时，会流经高温气体介质，因此多数金属补偿器的设计采用硬性密封结构将补偿器连接在管道中。金属补偿器是以波纹管为核心的扰性元件，在管线上可作轴向、横向和角向三个方向的补偿。

下面，是关于金属补偿器的标准性能分析：

一、金属补偿器的刚度：金属补偿器的刚度就是波纹管的刚度。这里只提补偿器的整休刚度按变形形式可分为轴向刚度、横向刚度、角向刚度。在补偿器中涉及到刚度的计算有自振频率、柱稳定性和管系中的弹性反力。

二、金属补偿器的补偿能力：金属补偿器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，即表示在条件下具有的大补偿能力。不同类型的补偿器补偿形式不同，主要有轴向、横向、角向及它们的组合补偿。

三、金属补偿器的不怕压能力：金属补偿器在管道中工作，要承受的压力（内压或外压），这就要求金属补偿器有足够的不怕压能力。它通过设计和实验，确定出正确的结构参数来确定。设计确定的不怕压能力是设计压力。由于补偿器是系列产品，是按公称通径和公称压力分成系列。在大多数情况下它的设计压力就按公称压力0.25、0.6、1.0、2.5……（MPa）系列分档。只有少数在公称压力系列之外按要求压力设计产品。在管系设计中，设计者根据实际需要确定管道较不错工作压力，然后选用所需补偿器的公称压力。一般是就高不就低，使之趋于。

四、金属补偿器的不怕高温能力：金属补偿器的不怕高温能力主要取决于波纹管材质的不怕高温性能。补偿器的使用温度较低为-96℃，较不错达1000℃，甚至高。它需要有各种不怕高温能力的金属材料来达到使用要求。但材料的不怕高温能力是有限的，靠材料本身解决这样大温度范围的不怕高温同题是不可能的，还要采取其它措施提升膨胀节的使用温度。大多数金属波纹补偿器的工作温度在400℃以下，碳素结构钢、低合金结构钢和奥氏体不锈钢等材料能够胜任。

五、金属补偿器的使用寿命：寿命是金属补偿器在给定工作条件下满额定位移所确定的疲劳次数。由于影响寿命的因素多，对寿命的确定应当严格，除了设计计算中给出足够的系数外，还要通过实验给以确定。补偿器给出的额定寿命以2~5倍的平均实验寿命作确定。

六、金属补偿器的面积：面积对于金属补偿器没有使用意义，只能带来麻烦。因内压作用于面积会产生大的轴向推力。一个DN500，内压16MP的膨胀节将产生37xl04N的轴向推力。轴向补偿器内压引起的推力作用于固定支架。横向、角向补偿器内压推力要由拉杆、铰链平衡。

另外，严禁使用波纹管变形的方法来调整管道的安装偏差，以免影响膨胀节的正常功能，否则会降低其使用寿命和增加管系、设备及支承构件的载荷；安装过程中的焊接工作改成要注意，不允许焊渣飞溅到波纹管表面和使波纹管受到其它机械损伤，并且在焊接完毕之后要对焊接区域进行除锈，一般采用铁棍来进行对焊接区域的敲击，直到露出金属光泽，在进行检查时如果没有出现漏焊虚焊，这样才算是达到了施工标准。注意的是，膨胀节是不吸收扭矩的，因此在安装膨胀节时，不允许膨胀节受到扭转，装有膨胀节的管线在运行操作中，阀门开启和关闭要逐渐进行，以免管线内温度和压力急剧变化，造成支架或膨胀节损坏。