第1章 概论 1
1 波纹管 1
1.1 波纹管的结构参数 1
1.2 波纹管的类型 4
1.3 波纹管的用途 7
1.4 波纹管的性能 7
1.5 多层波纹管 21
2 膨胀节 22
2.1 膨胀节的基本结构 22
2.2 材料 23
参考文献 25
第2章 波纹管的应力分析和设计 27
1 解析法 27
1.1 U形波纹管的弹性解 27
1.2 U形波纹管的弹塑性近似分析 30
2 有限元法 33
2.1 波纹管有限元法概要 33
2.2 有限元法与电测应力法的比较 33
2.3 波纹管有限元法分析实例 35
2.4 结构参数对应力的影响 37
3 工程近似设计方法 38
4.1 符号说明 41
4 金属U形膨胀节用波纹管的设计 41
4.2 波纹管的应力计算与评定 46
参考文献 50
第3章 膨胀节的设计 53
1 设计条件 53
1.1 设计温度 53
1.2 设计压力 53
1.3 疲劳寿命 53
4 膨胀节的结构计算 54
4.2 拉杆的计算 54
4.1 端管的计算 54
3 膨胀节的振动计算 54
2 波纹管的设计 54
4.3 铰链的计算 55
4.4 万向铰链的计算 56
4.5 支耳的计算 57
4.6 异形法兰 60
4.7 导流筒的设计 61
5.1 膨胀节CAD软件包需要的内容 62
5.2 膨胀节CAD软件包的界面设计和接口技术 63
5 膨胀节的计算机辅助设计(CAD) 64
6 膨胀节设计示例 64
参考文献 69
1 Ω形膨胀节的结构与特性 70
1.1 Ω形膨胀节的结构 70
第4章 Ω形膨胀节 70
1.2 Ω形膨胀节的特性 71
2 Ω形膨胀节的设计计算 72
2.1 符号说明 72
2.2 设计计算公式 73
2.3 应力评定 75
2.4 设计计算示例 75
参考文献 77
1.1 总体结构 78
1.2 结构类型 78
第5章 矩形膨胀节 78
1 矩形膨胀节的结构设计 78
2 矩形波纹管设计计算 81
2.1 符号说明 81
2.2 位移计算 84
2.3 力和力矩的计算 88
2.4 无加强型矩形膨胀节波纹管的性能计算 88
参考文献 94
1.1 橡胶膨胀节的结构与应用 95
1 橡胶膨胀节 95
第6章 非金属波形膨胀节 95
1.2 橡胶膨胀节的质量要求 96
2 聚四氟乙烯膨胀节 96
2.1 聚四氟乙烯膨胀节的结构 96
2.2 聚四氟乙烯膨胀节的质量要求 97
3 纤维织物膨胀节 99
参考文献 100
第7章 膨胀节的选型 101
1 膨胀节的分类 101
1.1 按结构分类 101
1.2 按用途分类 103
2 膨胀节的选型 106
2.1 符号说明 106
2.2 管架的设置和受力计算 107
2.3 膨胀节的选型 109
3 膨胀节预变形 127
4 选型示例 127
参考文献 130
第8章 膨胀节的制造 131
1 波纹管的成形方法 131
1.1 液压成形 131
1.2 机械成形 137
1.3 其它成形方法 138
2 波纹管的焊接技术 140
2.1 奥氏体不锈钢的焊接特点 140
2.2 波纹管焊接接头的耐蚀性 141
2.3 焊接方法及设备 142
2.4 焊接质量的影响因素 146
2.5 波纹管焊接工艺参数 149
参考文献 151
第9章 膨胀节的质量控制、性能试验与运输安装 152
1 膨胀节的质量控制 152
1.1 波纹管的质量控制 152
1.2 膨胀节装配质量要求 154
2 膨胀节性能测试 155
2.1 耐压试验 155
2.2 气密性试验 157
2.3 刚度测定 158
2.4 稳定性试验 158
2.5 疲劳试验 159
2.6 爆破试验 159
3 膨胀节的运输、安装和使用 160
3.1 运输方法 160
3.2 安装和使用方法 161
参考文献 161
第10章 国内外波形膨胀节标准 162
1 GB／T12777《金属波纹管膨胀节通用技术条件》 163
1.1 定义与分类 163
1.2 设计 164
1.3 材料 165
1.4 制造 166
1.5 检验与试验方法 167
2 GB16749《压力容器波形膨胀节》标准 168
2.1 设计计算 169
2.2 材料 172
2.3 制造 173
2.4 性能试验 174
2.5 基本尺寸的选取 175
3 美国膨胀节制造商协会标准(EJMA) 176
3.1 波纹管的设计 177
3.2 试验 179
4 美国ASME标准 180
4.1 设计计算 181
4.2 疲劳寿命计算 181
4.3 应力评定 182
4.4 稳定性 182
4.5 制造 182
5.2 应力评定 183
5.1 设计计算 183
4.6 检验 183
4.7 压力试验 183
5 日本标准JISB8277《压力容器的膨胀节》 183
5.3 制造 185
6 日本标准JISB2352《波纹管膨胀节》 185
6.1 适用范围 186
6.2 种类 186
6.3 结构 186
6.4 检查 186
6.6 应力评定 187
7 ASMEB31，3“工艺管道规范”附录X 187
6.5 强度评定 187
第11章 波形膨胀节在工业部门中的应用 191
1 在冶金工业中的应用 191
1.1 高炉用膨胀节 191
1.2 热风炉用膨胀节 194
1.3 氧气压缩机用膨胀节 197
1.4 波形膨胀节的隔热 197
2 在炼油工业中的应用 199
2.1 再生反应和能量回收系统用膨胀节 199
2.2 催化裂化装置的提升管及外取热器用膨胀节 202
2.3 管系设计 203
2.4 油罐用膨胀节 205
3 在石油化工工业中的应用 206
3.1 氢气加热器用膨胀节 206
3.2 涤纶厂酯化工段用膨胀节 207
3.3 对苯二甲酸贮罐用双层波纹管膨胀节 207
3.4 催化裂化再生催化剂系统用膨胀节 208
4 在化学工业中的应用 209
4.1 换热设备用膨胀节 209
4.2 甲醇装置用膨胀节 212
4.3 降膜蒸发器用膨胀节 213
5.1 中、低压缸连通管上的膨胀节 215
5 在电力工业中的应用 215
5.2 热电厂厂区的热水、蒸汽管网用膨胀节 218
6 在城市建设中的应用 220
7 在船舶工业中的应用 222
7.1 排气烟道用膨胀节 223
7.2 液化天然气船用膨胀节 223
附录 227
附录A 金属材料的弹性模量 227
附录B 管子单位长度伸长量 228
附录C 金属材料的高温力学性能 231
附录D 各国耐热钢牌号对照 232