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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X187

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