波纹膨胀节承压环结构多种,那么如何选择合适结构是关键,具体取决于工况的压力情况、管道口径大小、特殊工况压力波动、启停频率、介质的特性都影响着承压环的结构选择。
首先承压环根据设计压力不同直接影响其结构强度和组合形式,按照不同压力等级选择可分为低压≤ 1.6Ma,一般选用单片的结构简单、成本较低的承压环,适配单双层波纹,主要应用常规低压工况抗压需求。而中高压1.6-6.4MPa一般用双片式承压环,主要通过螺栓预紧增强整体刚度,均匀传递压力,适配多层波纹管,避免高压变形。而≥10MPa高压场景,优先选用整体锻造承压环,一体化焊接无拼接焊缝,密封性和抗疲劳性优异,一般是用高温、高压极其苛刻的工况。
其次根据口径大小选择承压环刚度需求和受力均匀性,一般按口径分级匹配避免变形、密封失效,≤ 500mm口径,选择体积小、安装便捷的单片式承压环,无需额外加强即可满足刚度需求,一般适合低中压常规工况,而口径在600-1200mm,一般选用双片式承压环再加加强筋,双片结构可以均匀分散压力,而加强筋可提高整体抗曲挠能力,中高压多层波纹工况常用。而口径大于1400mm多用多片式承压环加上环形加强板,多片组合增强整体承载能力,环形加强板防止边缘变形,一般高压、位移较大、频繁波纹工况常用。
工况的稳定性不同,压力波动、启停频率和介质特性决定承压环结构选择,一般压力恒定、启闭少、常温常规介质稳定工况,一般选用单片、多片常规承压环,不需要增加额外加强筋,满足常规刚度和密封性即可,性价比较高。而压力波动频繁、启闭频繁、瞬间冲击压力较大,一般选用 带橡胶缓冲层或弹性垫片的弹性承压环,可有效缓冲压力避免承压环与波纹端面硬接触导致疲劳损伤,从而提升使用寿命。特殊高温、强腐蚀介质、大口径再加上高压等恶劣工况,切记选用整体锻造承压环再加防腐涂层,一体化结构更能增加抗变形能力,而特殊涂层增加抗腐蚀能力,同时减少密封拼接处密封失效。