补偿器的发展史

        波纹管膨胀节是受热管道和设备进行位移补偿的挠性元件。自1900年波纹管膨胀节研制成功以后,波纹管膨胀节在美国等许多工业发达发展。其中美国膨胀节制造商协会(EJMA)于1958年制订的EJMA膨胀节标准,迄今已修改了10次,对膨胀节技术水平的提高起到了很大的推动作用。波纹管膨胀节现已广泛应用于能源、石油化工、电力、冶金、交通、轻工、医药、热力、等行业以及城乡居民生活,对国民经济建设和人民生活起着重要作用。 改革开放以来,我国膨胀节行业发展形成了大、中、小膨胀节制造企业并存的局面。可以说,目前我国从事膨胀节制造,已成为膨胀节制造和使用的大国。膨胀节的设计、制造、检验水平和自主创新能力都有了长足的发展,具备了制造各种形式膨胀节的能力。波纹管材料有金属、非金属、黑色金属、有色金属等;承压设备与承压管道波纹管规格从DN50mm到DN12000mm;波纹管壁厚从0.5mm到70mm;成形方法为整体成形。一些大型膨胀节制造厂家已成为企业,标志着我国将从膨胀节制造大国走向膨胀节制造强国。在膨胀节的理论研究、设计计算、试验技术、制造工艺、标准规范、事故分析和使用等方面开展了大量工作取得了显著成绩,使我国膨胀节行业技术水平跻身于世界之列。波纹管在中国的发展始于20世纪50年代。20世纪50年代，我国波纹管管坯制造工艺主要采用不锈钢和镀青铜板材轧制成型，大部分由波纹管制造商自行解决管坯的制造。50年代末，为响应航天事业发展的需要，首都机械厂和成功研制出管道用波纹管。60年代初，南京晨光机器厂的人员开始投入金属软管以及波纹管补偿器。自20世纪60年代以来，为了满足该系统产品配套的需求，我国各工业也开始自行研制波纹管补偿器。在七十年代末八十年代初，随着我国工业现代化的发展和改革开放的深入，许多重大引进项目中的现代柔性管道系统工程对我国传统管道系统工程设计产生了强烈的冲击，各工业部门的代表设计院在原有基础上加快了现代化柔性管道系统工程的设计技术进步。与此同时，我国波纹管行业发展，涌现出一批中小型制造企业。迄今为止，我国从事波纹管补偿器生产的厂家数量，我国波纹管理论研究、应用技术和工业生产能力，已经有了高度发展，进入了行列。

        我国波纹管研制始于二十世纪五十年代。几乎与日本同时起步，在我国波纹管应用研究最早的是仪表行业。我国有数十家仪表厂和弹性元件厂。50年代将波纹管（Bellows）称为膜盒做为敏感元件或弹性密封元件用在仪器仪表、阀门和压调器上。五十年代我国波纹管的管胚制造工艺，主要采用不锈钢、镀青铜板材压延成型，而且大多是波纹管制造者自己解决管坯的制造。

五十年代，我国金属软管和波纹补偿器的水平与日本基本持平。但是，日本很快形成、商品化，而我国在较长时期内停留在谁使用、谁研制的“自给自足”阶段，直到1967年才建成国内条金属软管和小型波纹补偿器生产线，除满足本系统单工产品配套需要外，还向国内民用市场开放。

七十年代末，八十年代初。随着工业现代化建设的发展，改革开放政策的不断深入，许多重大引进工程中的现代化柔性管道系统工程强烈冲击着我国传统的管道系统工程设计，各工业部门的有代表性的设计院，在原有基础上，加速了现代化柔性管道系统工程的设计技术进步。与此相适应的我国波纹管工业开始了迅猛发展，涌现了一批中小型波纹管制造企业，迄今为止，我国从事波纹补偿器生产的厂家不下二百个，该行业年总产值估计在5亿以上。

我国波纹管理论研究、应用技术和工业生产能力，已经有了高度发展。

一，波纹补偿器制造技术进展

波纹补偿器制造手段和工艺水平从一个侧面反映了机械、电子技术水平。波纹管的成型方法世界各国不尽相同，同一国度不同厂家亦有不同特点，但是补偿器所用“U”形波纹管的成型工艺主要是如下四种：

A：液压成型

液压成型方法主要用于中、小规格标准波纹管的成型。其管坯内径往往等于波纹管内径。

B：滚压成型

滚压成型方法适用于由小到大各种管径的波纹管，尤其管径在1000mm以上的波纹管。厂家几乎均采用滚压成型。滚压成型可分为单波步进式滚压成型和多波同步滚压成型两种类型。其中多波同步滚压成型属当代成型方法，当今世界拥有数控多波滚压成型机的厂家为数很少（日本东螺和奥田虽采用多波滚压成型方法，但不是数控机床，波纹管成型过程需通过更换滚轮来适应不断变化的波高和波距）。其优点在于多波同步滚压成型可获得很好的高于液压成型的波纹管精度（波高与波距精度）和低于液压成型波纹管的成型壁厚减薄量，这是因为液压成型波纹管的内径基本上就是波纹管管坯的内径，而多波滚压成型波纹管管坯直径近似于波纹管的平均直径。

C：机械胀型

机械胀型方法是通过安置在波纹管管坯内腔的机械胀胎（由锥面芯轴和内锥型面的多瓣圆环组成）的径向伸缩来加工波纹管的。有时为波峰环向呈现的多边形痕迹需在胀型过程中断续旋转管坯。

D：弹性塑料或橡胶胀型

成型原理与液压相同，不同之处在于所用工质以弹性塑胶替代液体。上也有的厂家把两者结合起来，采用含高粘性液体的多孔塑料做成型工质的。

关于成型方法对波纹管质量的影响，在我国一直存在争议，但这种争议在是不存在的。补偿器所用波纹管成型方法主要的只有液压和滚压，两种成型方法的应用范围仅仅是波纹管口径不同，世界各国所有厂家几乎都遵循这样一种规律DN600mm以下采用液压成型；DN300~1500mm为液压或滚压混用区；DN1500mm以上采用滚压成型。这一基本规律的形成来自各国同行业厂家对产品生产效率、投资规模、产品质量和工艺成本的综合考虑。我国波纹管制造行业中有不少是兼营波纹管产品，故出现大口径波纹管亦用液压成型的现象，这决不是我国波纹管工艺的标志。

评价波纹管质量的标准主要有三点：几何形状（管状、波高、波距）精度、表面质量（有无划伤、折皱、凹坑及波纹形态异常）和材料厚度减薄量。

二，波纹补偿器应用技术进展

波纹补偿器的应用是管道工程现代化的标志之一，采用波纹补偿器的管道属柔性管系。而柔性管系相对传统刚性管系来说具有某些新概念。比如柔性管的分割即通过固定支架将复杂的管系分割为若干典型补偿单元；管道内压推力（盲板力）问题、管系稳定性问题、管系支撑体系设计和补偿器造型问题。