目前波紋管膨脹節的設計計算方法主要有三種方法,解析法,工程設計法和有限元法,國內應用較多的主要有工程設計法和有限元法,現廣泛應用的工程設計方法,其設計符合率一般較低,尤其關于疲勞壽命計算的準確性有待提高,而有限元法屬于校核式分析法,他是在用戶提供的設計參數基礎上進行有限元分析,確定設計參數是否滿足使用要求,設計出來的產品雖然性能能夠滿足要求,但往往不是好方案。
膨脹節的設計方案主要有幾種;蒸汽埋地管線的外壓軸向型膨脹節 保溫材料使用含Cl-較高的材料,在施工過程及使用后外保護管破壞而使得富含Cl-的溶液在波紋管內表面聚集并濃縮,構成了奧氏體不銹鋼應力腐蝕的介質環境。 波紋管壓制成形,不銹鋼受大彎曲變形構件內殘余形變應力,該殘余應力與工作栽荷作業下波紋管產生軸向位移而引起的應力疊加,應力水平提高,應力腐蝕幾率及速率加速。
通過采用抗晶間腐蝕及應力腐蝕能力較強的SA240-316L,補償器制造完畢后進行固溶熱處理,并采用Cl-含量低的材料作為保溫材料等措施,取得了良好的效果。
在石油化工裝置的管道設計中,往往需考慮高溫高壓的工況,因此,在設計時要充分考慮管道產生的熱脹情況,一般的應優先考慮利用管道自身結構產生的柔性來吸收管道的熱位移,當由于工藝操作條件,設備布置等情況的限制使得管道系統沒有足夠的柔性時,可采用補償裝置來吸收管道的熱位移,由于膨脹節補償能力強,管理壓力降的_可以減少實話裝置的運行成本,熱膨脹應力的_則大大增加了管道系統本身在運行時,所以在石油化工裝置的設計中,特別是長距離石油化工的管道設計中有這_明顯的優勢。