當管(guan)道(dao)(dao)輸送介質或管(guan)道(dao)(dao)所處環境有溫度(du)(du)變(bian)化時(shi)，管(guan)道(dao)(dao)由溫度(du)(du)引(yin)起的(de)熱脹冷縮是不可(ke)(ke)避免的(de)，如果不采取一(yi)定的(de)方式(shi)補償該尺寸(cun)變(bian)化，將(jiang)會在(zai)管(guan)壁內產生(sheng)很高的(de)應力(li)，通過管(guan)道(dao)(dao)傳至固定管(guan)架或設備，當溫差過某(mou)一(yi)范(fan)圍時(shi)，溫差應力(li)大于管(guan)子可(ke)(ke)承受的(de)應力(li)范(fan)圍，這時(shi)就必須考慮(lv)補償問題。

在管系補償設計中，最為經濟的(de)是(shi)自(zi)(zi)然(ran)(ran)(ran)補償，自(zi)(zi)然(ran)(ran)(ran)補償是(shi)利用(yong)(yong)管道(dao)的(de)自(zi)(zi)然(ran)(ran)(ran)彎(wan)曲形狀所具有(you)的(de)柔(rou)性來補償熱位移(yi)，顯然(ran)(ran)(ran)自(zi)(zi)然(ran)(ran)(ran)補償的(de)能力是(shi)有(you)限的(de)，當自(zi)(zi)然(ran)(ran)(ran)補償不能要(yao)求時，通常應考慮設置膨脹(zhang)節。管系所受(shou)載(zai)荷主要(yao)是(shi)外力載(zai)荷(管道(dao)及流(liu)動介質自(zi)(zi)重，內壓，風載(zai)，地震荷載(zai)等)和位移(yi)載(zai)荷，設置管架的(de)目的(de)在于(yu)消除外載(zai)作用(yong)(yong)在設備或管道(dao)上的(de)作用(yong)(yong)力，且可把復雜管系分隔成(cheng)形狀比較簡(jian)單，獨立膨脹(zhang)的(de)管段(duan)，保(bao)證膨脹(zhang)節的(de)最佳(jia)使(shi)用(yong)(yong)效果(guo)。

設(she)置膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)節的目的，在(zai)于吸(xi)收管(guan)道自身(shen)無法(fa)吸(xi)收的熱變形，最大限度地減小位移載荷。本文根據不(bu)同類型膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)節的使(shi)用特點，給出(chu)了(le)(le)幾種典型管(guan)系的補償設(she)計方(fang)案(an)，結合(he)實際，對(dui)三鉸鏈型膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)節(括萬向鉸鏈型)所組(zu)成的系統，復式拉(la)桿(gan)型膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)節，彎(wan)管(guan)壓力(li)平衡型膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)節在(zai)工(gong)作中對(dui)管(guan)架(jia)或設(she)備(bei)的作用力(li)和(he)力(li)矩進行了(le)(le)分析計算(suan)，討論了(le)(le)膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)節中波紋管(guan)的腐蝕問題。

1 膨(peng)脹(zhang)節的(de)類(lei)型(xing)(xing)及典(dian)型(xing)(xing)管段的(de)補償設計主要(yao)分為(wei)以(yi)下幾種(zhong)類(lei)型(xing)(xing)：

1.1 單式軸向(xiang)型(xing)膨脹節

由一個波(bo)紋管和兩個可(ke)與相鄰(lin)管道、設(she)備相接(jie)的(de)端(duan)管（或法蘭）等組成的(de)撓性裝置，主(zhu)要用于補償直管段軸向位移，另外也可(ke)以(yi)吸收少量的(de)橫向位移，圖(tu)1 是采用軸向型膨脹節(jie)設(she)置實(shi)例。

在(zai)(zai)(zai)(zai)存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)橫向(xiang)位移或(huo)存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)軸(zhou)向(xiang)與橫向(xiang)組合位移的場合，使(shi)用單(dan)式膨脹(zhang)節所受到的限制主(zhu)要是膨脹(zhang)節吸收橫向(xiang)位移的能力有限。另外在(zai)(zai)(zai)(zai)工作壓力，溫度較高，直徑較大或(huo)無法(fa)在(zai)(zai)(zai)(zai)結構物(wu)上安設主(zhu)固(gu)定支(zhi)架(jia)或(huo)多個導(dao)向(xiang)支(zhi)架(jia)的場合，使(shi)用軸(zhou)向(xiang)型(xing)膨脹(zhang)節可(ke)能行不通(tong)。

1.2 復式拉桿(gan)型膨脹節

由中(zhong)間(jian)接管(guan)(guan)連(lian)接的兩個波紋管(guan)(guan)及拉(la)(la)(la)桿(gan)、端板等組成(cheng)的撓性裝置(zhi)，以(yi)(yi)橫向位(wei)移(yi)方式補償(chang)平面或立體彎曲管(guan)(guan)段的熱位(wei)移(yi)，拉(la)(la)(la)桿(gan)裝置(zhi)應能承受(shou)壓力推力及其附加外(wai)力的作用。復式拉(la)(la)(la)桿(gan)型膨(peng)脹節特別適合吸(xi)收(shou)橫向位(wei)移(yi)，此外(wai)，這(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)設計形式也(ye)可(ke)用于吸(xi)收(shou)軸向位(wei)移(yi)，角位(wei)移(yi)以(yi)(yi)及任(ren)意由這(zhe)三種(zhong)(zhong)(zhong)形式合成(cheng)的位(wei)移(yi)，一(yi)般用法(fa)是將這(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)帶連(lian)桿(gan)的膨(peng)脹節設置(zhi)在呈90°的“Z”形管(guan)(guan)系的中(zhong)間(jian)管(guan)(guan)臂內，調整連(lian)桿(gan)以(yi)(yi)阻止外(wai)部的軸向位(wei)移(yi)，圖2、3 是兩個應用實例。

圖2 表(biao)示，復式(shi)連(lian)桿(gan)(gan)型膨脹(zhang)(zhang)節吸(xi)收(shou)單(dan)平面“Z”形彎(wan)(wan)管(guan)的(de)(de)(de)橫向(xiang)位(wei)移(yi)，中(zhong)(zhong)間管(guan)臂連(lian)桿(gan)(gan)以內的(de)(de)(de)熱(re)位(wei)移(yi)用(yong)(yong)(yong)膨脹(zhang)(zhang)節的(de)(de)(de)軸向(xiang)位(wei)移(yi)來(lai)吸(xi)收(shou)，水(shui)平管(guan)線(xian)(xian)的(de)(de)(de)熱(re)位(wei)移(yi)由(you)(you)膨脹(zhang)(zhang)節的(de)(de)(de)橫向(xiang)位(wei)移(yi)來(lai)吸(xi)收(shou)。由(you)(you)于(yu)壓力(li)(li)(li)(li)推力(li)(li)(li)(li)是由(you)(you)連(lian)桿(gan)(gan)來(lai)承受(shou)的(de)(de)(de)，所以兩(liang)端均(jun)使用(yong)(yong)(yong)中(zhong)(zhong)間固(gu)定支架(jia)(jia)，由(you)(you)于(yu)作用(yong)(yong)(yong)于(yu)管(guan)線(xian)(xian)上的(de)(de)(de)軸向(xiang)力(li)(li)(li)(li)，是膨脹(zhang)(zhang)節產生的(de)(de)(de)變形反(fan)力(li)(li)(li)(li)，因此只需(xu)使用(yong)(yong)(yong)導向(xiang)支架(jia)(jia)。中(zhong)(zhong)間管(guan)臂上位(wei)于(yu)連(lian)桿(gan)(gan)以外的(de)(de)(de)部(bu)分，如兩(liang)端彎(wan)(wan)管(guan)的(de)(de)(de)熱(re)膨脹(zhang)(zhang)必(bi)須由(you)(you)水(shui)平管(guan)道的(de)(de)(de)彎(wan)(wan)曲來(lai)吸(xi)收(shou)。

圖(tu)3 是在空間“Z” 彎管(guan)中(zhong)使用(yong)帶連桿的萬能式(shi)膨脹節的典(dian)型實例。由于(yu)萬能式(shi)膨脹節可以吸收任何方(fang)向(xiang)的橫向(xiang)位移，所以兩個水平(ping)管(guan)臂(bei)可以在水平(ping)面上處于(yu)任意(yi)方(fang)位。

1.3 彎管(guan)壓力平衡型膨脹節

由兩個或(huo)一個工作(zuo)(zuo)波(bo)(bo)紋(wen)管(guan)(guan)(guan)和(he)一個平(ping)衡波(bo)(bo)紋(wen)管(guan)(guan)(guan)以(yi)及端(duan)管(guan)(guan)(guan)，端(duan)板(ban)、彎頭(tou)、封(feng)頭(tou)、拉桿等組成的撓性裝置，用于補(bu)償管(guan)(guan)(guan)段(duan)的軸(zhou)(zhou)向位(wei)移(yi)(yi)，橫向位(wei)移(yi)(yi)或(huo)二者的合成位(wei)移(yi)(yi)，且不(bu)使(shi)(shi)固定管(guan)(guan)(guan)架(jia)或(huo)相(xiang)連設(she)備承受(shou)壓(ya)力推動的作(zuo)(zuo)用，拉桿裝置承受(shou)壓(ya)力推力和(he)其它附加外力的作(zuo)(zuo)用。彎管(guan)(guan)(guan)壓(ya)力平(ping)衡式(shi)膨脹節的主要(yao)優點，是(shi)它在(zai)吸收來自(zi)外部的軸(zhou)(zhou)向位(wei)移(yi)(yi)時，不(bu)會使(shi)(shi)系統受(shou)到(dao)(dao)內壓(ya)推力的作(zuo)(zuo)用。由波(bo)(bo)紋(wen)管(guan)(guan)(guan)整體(ti)剛度造成的力并未(wei)消除，實(shi)際上這個力一般要(yao)超過單(dan)式(shi)膨脹節位(wei)移(yi)(yi)引起的彈力。因為工作(zuo)(zuo)波(bo)(bo)紋(wen)管(guan)(guan)(guan)和(he)平(ping)衡波(bo)(bo)紋(wen)管(guan)(guan)(guan)都要(yao)受(shou)到(dao)(dao)壓(ya)縮或(huo)拉伸，作(zuo)(zuo)用在(zai)管(guan)(guan)(guan)道或(huo)設(she)備上的力是(shi)兩者的軸(zhou)(zhou)向合力。

1.3.1 圖4 是存在軸向與橫向組合位(wei)(wei)移(yi)的(de)(de)時使(shi)(shi)用(yong)彎管(guan)壓力(li)平衡式膨脹節的(de)(de)典型實例，在管(guan)道的(de)(de)端(duan)部和汽(qi)輪機(ji)上(shang)的(de)(de)支架均為中間固定支架，并且(qie)只需要使(shi)(shi)用(yong)導向支架，采用(yong)合理(li)的(de)(de)設(she)計可以(yi)使(shi)(shi)汽(qi)輪機(ji)上(shang)方的(de)(de)導向支架承受使(shi)(shi)膨脹節產生軸向位(wei)(wei)移(yi)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)力(li)，避免該力(li)作(zuo)(zuo)用(yong)到汽(qi)輪機(ji)上(shang)，作(zuo)(zuo)用(yong)在汽(qi)輪機(ji)上(shang)的(de)(de)只有(you)使(shi)(shi)膨脹節產生橫向位(wei)(wei)移(yi)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)力(li)。

1.3.2 圖5 所示(shi)為一種常見(jian)的(de)(de)(de)非常適于使用彎管(guan)壓(ya)(ya)力(li)平衡(heng)型膨(peng)脹節的(de)(de)(de)場合。在工藝(yi)操作(zuo)中，容器和豎向(xiang)管(guan)道(dao)的(de)(de)(de)膨(peng)脹量(liang)可(ke)能不同，按(an)圖示(shi)安裝一壓(ya)(ya)力(li)平衡(heng)式膨(peng)脹節，豎直方(fang)向(xiang)的(de)(de)(de)位移差可(ke)以由膨(peng)脹節的(de)(de)(de)軸向(xiang)位移吸(xi)收，容器中心(xin)線(xian)到管(guan)線(xian)之間的(de)(de)(de)熱(re)膨(peng)脹可(ke)由膨(peng)脹節的(de)(de)(de)橫向(xiang)位移吸(xi)收。

1.4 鉸鏈(lian)型膨脹節

由一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個波紋管(guan)(guan)(guan)、兩組與端管(guan)(guan)(guan)相連的(de)(de)鉸(jiao)(jiao)(jiao)鏈板及(ji)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)對(dui)銷軸(zhou)等組成的(de)(de)撓(nao)性裝置，鉸(jiao)(jiao)(jiao)鏈式膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)節(jie)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)般以兩、三個作(zuo)為(wei)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)組使用，用于(yu)吸收單平(ping)面管(guan)(guan)(guan)系中(zhong)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個或多(duo)個方向的(de)(de)橫(heng)向位移。在這種(zhong)系統(tong)中(zhong)每(mei)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)節(jie)被它的(de)(de)鉸(jiao)(jiao)(jiao)鏈板所制(zhi)約，產生純(chun)角位移，然而，被管(guan)(guan)(guan)段分開的(de)(de)每(mei)對(dui)鉸(jiao)(jiao)(jiao)鏈型膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)節(jie)互相配合可吸收橫(heng)向位移。給(gei)定單個膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)節(jie)的(de)(de)角位移，每(mei)對(dui)鉸(jiao)(jiao)(jiao)鏈式膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)節(jie)所能吸收的(de)(de)橫(heng)向位移與其鉸(jiao)(jiao)(jiao)鏈銷軸(zhou)之間的(de)(de)距離成正(zheng)比，因此，為(wei)了便膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)節(jie)充分發(fa)揮應(ying)用，應(ying)盡量加大(da)這一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)距離。膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)節(jie)的(de)(de)鉸(jiao)(jiao)(jiao)鏈板通常用于(yu)承(cheng)受作(zuo)用于(yu)膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)節(jie)上的(de)(de)全部壓力推(tui)力，另(ling)外也可以用來承(cheng)受管(guan)(guan)(guan)道和設備的(de)(de)重量、風載等。

1.4.1 圖6 是(shi)用雙鉸鏈(lian)系(xi)統吸(xi)收單平面“Z”形彎管(guan)的(de)(de)主要熱膨脹，由(you)于壓力推力是(shi)由(you)膨脹節(jie)上的(de)(de)鉸鏈(lian)板(ban)來(lai)承受(shou)的(de)(de)，只(zhi)需在管(guan)系(xi)的(de)(de)兩(liang)端設(she)置中間(jian)(jian)固(gu)定支(zhi)架，由(you)于膨脹節(jie)受(shou)鉸鏈(lian)制約只(zhi)能產生純角位移，不能伸縮，包含有(you)膨脹節(jie)的(de)(de)中間(jian)(jian)管(guan)臂的(de)(de)熱膨脹必須由(you)與它相垂直的(de)(de)管(guan)臂發生彎曲來(lai)吸(xi)收，兩(liang)個長管(guan)臂的(de)(de)彎曲撓(nao)度(du)由(you)正確設(she)計(ji)的(de)(de)導向支(zhi)架和(he)支(zhi)架來(lai)控制。

如果(guo)單平面(mian)“Z”形管(guan)系的(de)中間(jian)管(guan)臂較(jiao)長過，可采用(yong)三個鉸鏈型(xing)膨脹(zhang)節的(de)系統。

1.4.2 圖7 表示在單平面(mian)彎(wan)管中的三鉸鏈型(xing)膨(peng)脹(zhang)節(jie)(jie)系(xi)統，豎直管段(duan)的熱(re)膨(peng)脹(zhang)將由(you)B 和(he)C 兩個膨(peng)脹(zhang)節(jie)(jie)的動作來吸收，水平管段(duan)的熱(re)膨(peng)脹(zhang)由(you)A 和(he)B 兩個膨(peng)脹(zhang)節(jie)(jie)來吸收，很明顯，膨(peng)脹(zhang)節(jie)(jie)B 的角(jiao)位移是(shi)A 和(he)C 之和(he)。

1.4.3 圖8 是(shi)彎管角(jiao)度(du)不等(deng)于(yu)90°時，使(shi)用鉸(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)式(shi)膨(peng)脹(zhang)節的(de)(de)(de)示例。鉸(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)型膨(peng)脹(zhang)節的(de)(de)(de)主要優點是(shi)它(ta)的(de)(de)(de)尺寸緊(jin)湊，便于(yu)安裝，而且(qie)可(ke)以(yi)使(shi)它(ta)的(de)(de)(de)鉸(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)板(ban)具(ju)有(you)很(hen)大(da)的(de)(de)(de)剛度(du)和強(qiang)度(du)，使(shi)用它(ta)們通常可(ke)以(yi)對構形(xing)不規(gui)則的(de)(de)(de)復(fu)雜管線的(de)(de)(de)熱膨(peng)脹(zhang)進行補償，在這(zhe)樣的(de)(de)(de)管線上使(shi)用別種(zhong)(zhong)膨(peng)脹(zhang)節往往行不通，由(you)于(yu)鉸(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)結(jie)構能夠傳遞載荷，鉸(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)型膨(peng)脹(zhang)節的(de)(de)(de)管系(xi)施加到(dao)固(gu)定(ding)支架的(de)(de)(de)作用力很(hen)小，這(zhe)種(zhong)(zhong)系(xi)統的(de)(de)(de)支撐點可(ke)設(she)在不妨礙系(xi)統活動的(de)(de)(de)任何位置上，這(zhe)給系(xi)統的(de)(de)(de)設(she)計帶來了很(hen)大(da)的(de)(de)(de)自由(you)。

和(he)前面的(de)示例一(yi)樣(yang)，在管(guan)系兩端只用(yong)中間(jian)固(gu)(gu)(gu)定支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)架來固(gu)(gu)(gu)定，本(ben)例中所(suo)有的(de)熱變形全部(bu)被膨(peng)(peng)脹(zhang)節(jie)所(suo)吸收(shou)，因管(guan)道的(de)熱變形作(zuo)用(yong)于固(gu)(gu)(gu)定支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)架的(de)載(zai)荷(he)非(fei)常小，如果左(zuo)側的(de)固(gu)(gu)(gu)定支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)架與第一(yi)個(ge)鉸(jiao)鏈型膨(peng)(peng)脹(zhang)節(jie)的(de)間(jian)距(ju)較大，在靠近(jin)膨(peng)(peng)脹(zhang)節(jie)處應(ying)設置導向支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)架，該(gai)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)架為(wei)以(yi)承受膨(peng)(peng)脹(zhang)節(jie)轉動的(de)力(li)，從而(er)減少膨(peng)(peng)脹(zhang)節(jie)C 至左(zuo)側固(gu)(gu)(gu)定支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)架之(zhi)間(jian)部(bu)分管(guan)道的(de)彎曲，為(wei)了保(bao)持管(guan)系位于平(ping)面內，并消除可能由外載(zai)所(suo)產生的(de)作(zuo)用(yong)于鉸(jiao)鏈的(de)彎曲力(li)，可以(yi)增設一(yi)個(ge)或多個(ge)導向支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)架，管(guan)系的(de)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)撐可以(yi)采取多種方式，對膨(peng)(peng)脹(zhang)節(jie)之(zhi)間(jian)的(de)管(guan)道進行支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)撐而(er)不妨(fang)礙其(qi)自由移動時，可采取彈簧支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)吊架。

1.5 萬向鉸鏈型膨(peng)脹節

由一個波(bo)紋管(guan)，萬(wan)向鉸(jiao)(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)環及兩(liang)對與(yu)萬(wan)向鉸(jiao)(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)環和端管(guan)相連的(de)(de)(de)鉸(jiao)(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)板(ban)等組成的(de)(de)(de)撓性裝置。通常以(yi)兩(liang)個萬(wan)向鉸(jiao)(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)型(xing)或以(yi)兩(liang)個萬(wan)向鉸(jiao)(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)型(xing)與(yu)一個單式鉸(jiao)(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)型(xing)膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)節(jie)(jie)一起(qi)配套使(shi)用(yong)(yong)，如圖9，兩(liang)個萬(wan)向鉸(jiao)(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)型(xing)膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)節(jie)(jie)協(xie)同動作吸收上、下兩(liang)個水(shui)平(ping)管(guan)臂的(de)(de)(de)組合位移，鉸(jiao)(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)型(xing)膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)節(jie)(jie)則與(yu)上部的(de)(de)(de)萬(wan)向鉸(jiao)(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)型(xing)膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)節(jie)(jie)互(hu)相配合吸收豎直管(guan)臂的(de)(de)(de)位移。用(yong)(yong)萬(wan)向鉸(jiao)(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)型(xing)膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)節(jie)(jie)構成的(de)(de)(de)系(xi)統與(yu)上節(jie)(jie)提到的(de)(de)(de)用(yong)(yong)鉸(jiao)(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)型(xing)膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)節(jie)(jie)構成的(de)(de)(de)系(xi)統是有(you)類似(si)的(de)(de)(de)優點，但萬(wan)向鉸(jiao)(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)型(xing)膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)節(jie)(jie)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)具有(you)更(geng)大的(de)(de)(de)靈活性，它不限于(yu)單平(ping)面系(xi)統。

2 CAESARII對膨脹節進(jin)行(xing)模(mo)擬分析

以常見的復式(shi)拉桿膨脹節建模分析為例(li)，該管(guan)(guan)道為高溫抽汽管(guan)(guan)道，設(she)計溫度為269℃，設(she)計壓力(li)0.5Mpa，材質為碳鋼。管(guan)(guan)道模型如圖10所示，

在節點10設備(bei)對管道(dao)有15mm垂直向下的附加位(wei)移，現對該管道(dao)進行一次(ci)(ci)應力(li)和二次(ci)(ci)應力(li)校核，由應力(li)分(fen)析結果(guo)可得(de)出，一次(ci)(ci)應力(li)計算通(tong)過(guo)，節點80處(chu)二次(ci)(ci)應力(li)是(shi)許用(yong)應力(li)的1.36倍，嚴重超出管道(dao)材質許用(yong)應力(li)，管道(dao)系(xi)統(tong)存(cun)在風險。

管道相關節點受(shou)力情況

在(zai)(zai)該管(guan)(guan)線中，由(you)各節點受(shou)力(li)情況可以看出(chu)(chu)，節點10、80、140處支(zhi)撐受(shou)力(li)均過大(da)；一次應(ying)力(li)在(zai)(zai)需(xu)用(yong)應(ying)力(li)范圍(wei)內，由(you)管(guan)(guan)道(dao)系(xi)(xi)統(tong)設(she)計(ji)條件可以得出(chu)(chu)，二(er)次應(ying)力(li)主要(yao)是由(you)溫度引(yin)起(qi)的(de)熱(re)脹(zhang)產生(sheng)(sheng)的(de)，熱(re)脹(zhang)引(yin)起(qi)管(guan)(guan)道(dao)變形(xing)，變形(xing)受(shou)到支(zhi)架約束從(cong)而(er)產生(sheng)(sheng)熱(re)應(ying)力(li)；處因此(ci)要(yao)降低管(guan)(guan)道(dao)二(er)次應(ying)力(li)必須(xu)通過可行(xing)的(de)設(she)計(ji)方案來(lai)吸(xi)收(shou)管(guan)(guan)道(dao)熱(re)脹(zhang)產生(sheng)(sheng)的(de)位(wei)移，從(cong)而(er)減小熱(re)應(ying)力(li)。現在(zai)(zai)設(she)備出(chu)(chu)口豎直管(guan)(guan)道(dao)上添加(jia)復式拉桿膨(peng)脹(zhang)節，添加(jia)后的(de)模型如圖13，具體建模過程在(zai)(zai)此(ci)不贅述，考慮到設(she)備對管(guan)(guan)道(dao)有(you)豎直向下的(de)附加(jia)位(wei)移，整個管(guan)(guan)道(dao)系(xi)(xi)統(tong)只有(you)節點10-50有(you)豎直方向的(de)管(guan)(guan)道(dao)走向，因此(ci)膨(peng)脹(zhang)節加(jia)在(zai)(zai)豎直管(guan)(guan)道(dao)上。重新對管(guan)(guan)道(dao)進(jin)行(xing)應(ying)力(li)計(ji)算校核，由(you)于未(wei)加(jia)膨(peng)脹(zhang)節前一次應(ying)力(li)未(wei)超出(chu)(chu)許(xu)用(yong)應(ying)力(li)，在(zai)(zai)此(ci)只校核二(er)次應(ying)力(li)即可。計(ji)算結果如圖13

由以上二次(ci)應(ying)力(li)結(jie)(jie)算結(jie)(jie)果和各節(jie)點作用力(li)情況(kuang)可(ke)(ke)看出，管道添加(jia)膨脹(zhang)(zhang)節(jie)后，二次(ci)應(ying)力(li)大幅(fu)(fu)度降(jiang)低，最大應(ying)力(li)只有(you)(you)許用應(ying)力(li)的18.2，而且各節(jie)點作用力(li)也(ye)大幅(fu)(fu)度降(jiang)低，由此可(ke)(ke)見，膨脹(zhang)(zhang)節(jie)可(ke)(ke)以有(you)(you)效(xiao)的吸收管道中的熱脹(zhang)(zhang)，從而大幅(fu)(fu)度降(jiang)低管道熱應(ying)力(li)。