GB/T 12777-2019 金属波纹管膨胀节通用技术条件

　　ICS 47 . 020 . 30 U 50

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 12777—2019

　　代替 GB/T 12777—2008

　　金属波纹管膨胀节通用技术条件

　　Generalspecificationformetalbellowsexpansionjoints

　　2019-05-10 发布 2019-12-01 实施

　　国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 12777—2019

　　GB/T 12777—2019

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准代替 GB/T 12777—2008《金属波纹管膨胀节通用技术条件》。 本标准与 GB/T 12777 — 2008 相比，主要技术变化如下：

　　— 修改了标准的适用范围(见第 1 章，2008 年版的第 1 章);

　　— 修改了规范性引用文件(见第 2 章，2008 年版的第 2 章);

　　— 修改了术语和定义(见第 3 章，2008 年版的第 3 章);

　　— 修改了膨胀节工况分类(见 4 . 1 . 1 , 2008 年版的 4 . 1 . 1) ;

　　— 修改了膨胀节型式分类(见 4 . 1 . 2 , 2008 年版的 4 . 1 . 2) ;

　　— 增加了膨胀节按约束压力推力分类(见 4 . 1 . 2) ;

　　— 增加了膨胀节的部件分类(见 4 . 1 . 3) ;

　　— 增加了焊接接头分类、焊接接头系数和焊接要求(见 4 . 1 . 4、7 . 2 和 8 . 5) ;

　　— 修改了型号表示方法和标记示例(见 4 . 2 . 1 和 4 . 2 . 2 , 2008 年版的 4 . 2 . 1 和 4 . 2 . 2) ;

　　— 修改了常用波纹管材料牌号(见 5 . 1 . 1 , 2008 年版的 5 . 1 . 1) ;

　　— 增加了多层波纹管各层可采用不同材料(见 5 . 1 . 2) ;

　　— 增加了不同材料组合的多层波纹管许用应力计算方法(见 5 . 4 . 3) ;

　　— 修改了波纹管尺寸极限偏差的具体要求(见 6 . 1 . 1 、6 . 1 . 3 、6 . 1 . 5 和 6 . 1 . 6 , 2008 年版的 5 . 6 . 1 . 1 、 5 . 6 . 1 . 2 、5 . 6 . 1 . 4 和 5 . 6 . 1 . 5) ;

　　— 增加了波纹管波高一致性要求(见 6 . 1 . 2) ;

　　— 修改了端管焊接端对接坡口形式(见 6 . 3 . 2 , 2008 年版的 5 . 6 . 3 . 2) ;

　　— 增加了波纹管膨胀节设计条件(见 7 . 1) ;

　　— 增加了材料标志移植要求(见 8 . 1) ;

　　— 修改了无损检测要求和方法(见 9 . 3 和 9 . 4 , 2008 年版的 5 . 5 和 6 . 3) ;

　　— 增加了波纹管成形后可及焊接接头的渗透检测要求(见 9 . 3 . 2 . 4) ;

　　— 修改了耐压、气密和疲劳性能试验要求和试验方法(见 9 . 5 . 1 、9 . 5 . 2、9 . 5 . 5、9 . 6 . 1 、9 . 6 . 2 和 9 . 6 . 5 , 2008 年版的 5 . 7、5 . 8、5 . 9、6 . 5、6 . 6 和 6 . 7) ;

　　— 删除了煤油渗漏试验(见 2008 年版的 6 . 6 . 2) ;

　　— 增加了刚度、稳定性和爆破性能试验要求及试验方法(见 9 . 5 . 3 、9 . 5 . 4 、9 . 5 . 6 、9 . 6 . 3 、9 . 6 . 4 和9 . 6 . 6) ;

　　— 修改了型式检验和出厂检验项目和顺序(见 10 . 2 . 2 和 10 . 3 . 1 , 2008 年版的 7 . 2 . 2 和 7 . 3 . 1) ;

　　— 修改了型式检验样品数量(见 10 . 2 . 3 , 2008 年版的 7 . 2 . 3) ;

　　— 修改了型式检验和出厂检验判定规则(见 10 . 2 . 4 和 10 . 3 . 3 , 2008 年版的 7 . 2 . 4 和 7 . 3 . 3) ;

　　— 修改了铭牌内容(见 11 . 1 , 2008 年版的 8 . 1) ;

　　— 修改了圆形波纹管设计计算公式(见附录 A, 2008 年版的附录 A) ;

　　— 增加了外压波纹管强度计算与评定方法(见 A. 2 . 6 . 1 和 A. 2 . 6 . 2) ;

　　— 增加了波纹管累积疲劳寿命计算方法(见 A. 2 . 7) ;

　　— 修改了导流筒设计计算方法(见 A. 5 , 2008 年版的 A. 5) ;

　　— 增加了保护罩设计计算方法(见 A. 6) ;

　　— 修改了矩形波纹管设计计算公式(见附录 B, 2008 年版的附录 B) ;

　　GB/T 12777—2019

　　— 增加了结构件设计通用要求(见 C. 2) ;

　　— 修改了圆形万向环的设计计算公式(见 C. 8 . 1 , 2008 年版的 C. 7 . 1) ;

　　— 增加了波纹管高温疲劳试验(见附录 D) ;

　　— 增加了选型(见附录 E) ;

　　— 增加了安装使用要求(见附录 F) ;

　　— 增加了安全建议(见附录 G) ;

　　— 增加了其他材料波纹管疲劳设计方法(见附录 H) 。

　　本标准由全国船用机械标准化技术委员会(SAC/TC 137)提出并归口 。

　　本标准起草单位：中国船舶重工集团公司第七二五研究所、洛阳双瑞特种装备有限公司、南京晨光东螺波纹管有限公司、中国石化工程建设有限公司、中国船舶工业综合技术经济研究院、沪东中华造船(集团)有限公司、中国船舶重工集团公司第七一九研究所、中国寰球工程有限公司北京分公司、中石化洛阳工程有限公司、中国市政工程华北设计研究总院有限公司、北京市煤气热力工程设计院有限公司。

　　本标准主要起草人：钟玉平、张小文、刘岩、张爱琴、张道伟、牛玉华、赵思珍、张美玲、耿海平、胡志敏、张世忱、李中央、宫玉才、杨良仲、孙蕾。

　　本标准所代替标准的历次版本发布情况为：

　　—GB/T 12777—1991、GB/T 12777—1999、GB/T 12777—2008 。

　　GB/T 12777—2019

　　金属波纹管膨胀节通用技术条件

　　1 范围

　　本标准规定了金属波纹管膨胀节(以下简称“膨胀节”)的术语和定义，分类和标记，材料，尺寸和偏差，设计，制造，检验和试验，检验规则，标志，包装、运输和贮存，选型，安装使用要求和安全建议。

　　本标准适用于安装在管道中其挠性元件为金属波纹管的膨胀节的设计、制造、检验、选型、安装使用，其他场合的膨胀节可参照使用。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 150 . 3—2011 压力容器 第 3 部分：设计

　　GB/T 1800 . 1—2009 产品几何技术规范(GPS) 极限与配合 第 1 部分：公差、偏差和配合的基础

　　GB/T 20801 . 2 压力管道规范 工业管道 第 2 部分：材料

　　GB/T 20801 . 4—2006 压力管道规范 工业管道 第 4 部分：制作与安装GB/T 24511 承压设备用不锈钢和耐热钢钢板和钢带

　　GB 50235—2010 工业金属管道工程施工规范JB/T 4711 压力容器涂敷与运输包装

　　NB/T 47008 承压设备用碳素钢和合金钢锻件NB/T 47010 承压设备用不锈钢和耐热钢锻件

　　GB/T 12777—2019

　　NB/T 47018 承压设备用焊接材料订货技术条件

　　YB/T 5354 耐蚀合金冷轧板

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　波纹管膨胀节 bellowsexpansionjoints

　　由一个或几个波纹管及结构件组成，用来吸收由于热胀冷缩等原因引起的管道和(或)设备尺寸变化的装置。

　　3.2

　　圆形波纹管 circularbellows

　　膨胀节中由一个或多个圆形波纹及端部直边段组成的圆形挠性元件。 对于加强 U 形波纹管和 Ω形波纹管，包括加强环和均衡环。

　　3.3

　　矩形波纹管 rectangularbellows

　　膨胀节中由一个或多个矩形波纹及端部直边段组成的矩形挠性元件。

　　3.4

　　单式轴向型膨胀节 singleaxialexpansionjoint

　　由一个波纹管和结构件组成，主要用于吸收轴向位移而不能承受波纹管压力推力的膨胀节。

　　3.5

　　外压轴向型膨胀节 externalpressurizedaxialexpansionjoint

　　由承受外压的波纹管及外管和端环等结构件组成，主要用于吸收轴向位移而不能承受波纹管压力推力的膨胀节。

　　3.6

　　复式自由型膨胀节 universaluntiedexpansionjoint

　　由中间管所连接的两个波纹管及结构件组成，主要用于吸收轴向与横向组合位移而不能承受波纹管压力推力的膨胀节。

　　3.7

　　比例连杆复式自由型膨胀节 pantographlinkagesuniversaluntiedexpansionjoint

　　由中间管所连接的两个波纹管及比例连杆等结构件组成，主要用于吸收轴向与横向组合位移而不能承受波纹管压力推力的膨胀节。

　　3.8

　　单式铰链型膨胀节 singlehingedexpansionjoint

　　由一个波纹管及销轴、铰链板和立板等结构件组成，只能吸收一个平面内的角位移并能承受波纹管压力推力的膨胀节。

　　3.9

　　单式万向铰链型膨胀节 singlegimbalexpansionjoint

　　由一个波纹管及销轴、铰链板、万向环和立板等结构件组成，能吸收任一平面内的角位移并能承受波纹管压力推力的膨胀节。

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　　3 . 10

　　复式拉杆型膨胀节 universaltiedexpansionjoint

　　由中间管所连接的两个波纹管及拉杆、端板和球面与锥面垫圈等结构件组成，能吸收任一平面内的横向位移并能承受波纹管压力推力的膨胀节。

　　3 . 1 1

　　复式铰链型膨胀节 universalhingedexpansionjoint

　　由中间管所连接的两个波纹管及销轴、铰链板和立板等结构件组成，只能吸收一个平面内的横向位移及角位移并能承受波纹管压力推力的膨胀节。

　　3 . 12

　　复式万向铰链型膨胀节 universalgimbalexpansionjoint

　　由中间管所连接的两个波纹管及十字销轴、铰链板和立板等结构件组成，能吸收任一平面内的横向位移及角位移并能承受波纹管压力推力的膨胀节。

　　3 . 13

　　弯管压力平衡型膨胀节 elbowpressurebalancedexpansionjoint

　　由一个工作波纹管或中间管所连接的两个工作波纹管和一个平衡波纹管及弯头或三通、封头、拉杆、端板和球面与锥面垫圈等结构件组成，主要用于吸收轴向与横向组合位移并能平衡波纹管压力推力的膨胀节。

　　3 . 14

　　直管压力平衡型膨胀节 in-linepressurebalancedexpansionjoint

　　由位于两端的两个工作波纹管和位于中间的一个平衡波纹管及拉杆和端板等结构件组成，主要用于吸收轴向位移并能平衡波纹管压力推力的膨胀节。

　　3 . 15

　　旁通直管压力平衡型膨胀节 bypassin-linepressurebalancedexpansionjoint

　　由两个相同的波纹管及端环、封头、外管等结构件组成，主要用于吸收轴向位移并能平衡波纹管压力推力的膨胀节。

　　3 . 16

　　复式铰链直管压力平衡型膨胀节 universalhingedin-linepressurebalancedexpansionjoint

　　由位于两端的两个工作波纹管和位于中间的一个平衡波纹管及销轴、铰链板和立板等结构件组成，主要用于吸收轴向位移和一个平面内的横向位移并能平衡波纹管压力推力的膨胀节。

　　3 . 17

　　复式万向铰链直管压力平衡型膨胀节 universalgimbalin-linepressurebalancedexpansionjoint

　　由位于两端的两个工作波纹管和位于中间的一个平衡波纹管及销轴、铰链板、万向环和立板等结构件组成，主要用于吸收轴向位移和任一平面内的横向位移并能平衡波纹管压力推力的膨胀节。

　　3 . 18

　　外压直管压力平衡型膨胀节 externalpressurizedin-linepressurebalancedexpansionjoint

　　由两个承受外压的工作波纹管和一个承受外压的平衡波纹管及端管、接管、外管、端环组件等结构件组成，主要用于吸收轴向位移并能平衡波纹管压力推力的膨胀节。

　　3 . 19

　　加强环 reinforcingrings

　　波纹管中用来增强波纹管耐压能力的圆形或圆环形截面部件。

　　3 . 20

　　均衡环 equalizingrings

　　波纹管中用来增强波谷和波侧壁耐压能力并使各波纹压缩位移均匀的“T”形截面部件。

　　GB/T 12777—2019

　　3.21

　　加强套环 reinforcingcollars

　　波纹管中用来增强端部直边段耐内压能力的圆环形部件，也称为套箍。

　　3 . 22

　　护环 assistingcollars

　　用来保护波纹管直边段，不起增强端部直边段耐内压能力作用的圆环形部件，也称为辅助套箍。

　　3 . 23

　　导流筒 internalsleeve

　　用于保持介质流动平稳和减小波纹管内壁与介质摩擦的衬筒，也称为内衬筒。

　　3 . 24

　　保护罩 cover

　　保护波纹管外表面免受异物触及或机械破坏的装置，也称为外护套。

　　3 . 25

　　拉杆 tierods

　　补偿横向位移的约束型膨胀节中用来承受波纹管压力推力的受力杆。 采用两根拉杆时，可以补偿角位移，角位移的方向与拉杆平面垂直。

　　3 . 26

　　比例连杆 pantographlinkages

　　复式膨胀节中将膨胀节位移平均分配给两组波纹管的连杆机构，该连杆机构不能承受波纹管的压力推力。

　　3 . 27

　　成形态 as-formedcondition

　　波纹管成形后未经固溶或退火处理的状态。

　　3 . 28

　　热处理态 heat-treatedcondition

　　波纹管成形后经固溶或退火处理的状态。

　　3 . 29

　　压力推力 pressurethrust

　　波纹管受压力作用产生的静态推力。

　　4 分类和标记

　　4 . 1 分类

　　4 . 1 . 1 膨胀节工况分类

　　膨胀节按工况分为三种类型，见表 1 。

　　GB/T 12777—2019

　　表 1 膨胀节工况分类

　　4 . 1 . 2 膨胀节型式分类

　　膨胀节按是否能够约束压力推力分为无约束型和约束型两类。 常用膨胀节按结构形式分为 15 种型式，见表 2 。

　　表 2 常用膨胀节型式分类

　　GB/T 12777—2019

　　说明：

　　1 — 端管;

　　2 — 波纹管;

　　3 — 导流筒。

　　图 1 单式轴向型膨胀节

　　说明：

　　1 — 进口端管;

　　2 — 进口端环;

　　3 — 导流筒;

　　4 — 限位环;

　　5 — 端接管;

　　6 — 波纹管;

　　7 — 外管;

　　8 — 出 口端环;

　　9 — 出 口端管。

　　图 2 外压轴向型膨胀节

　　GB/T 12777—2019

　　说明：

　　1 — 波纹管;

　　2 — 中间管;

　　3 — 端管。

　　图 3 复式自由型膨胀节

　　说明：

　　1 — 端管;

　　2 — 波纹管;

　　3 — 中间管;

　　4 — 比例连杆;

　　5 — 销轴;

　　6 — 承重板;

　　7 — 鞍座。

　　图 4 比例连杆复式自由型膨胀节

　　GB/T 12777—2019

　　说明：

　　1 — 端管;

　　2 — 副铰链板;

　　3 — 销轴;

　　4 — 波纹管;

　　5 — 主铰链板;

　　6 — 立板。

　　图 5 单式铰链型膨胀节

　　说明：

　　1 — 端管;

　　2 — 立板;

　　3 — 铰链板;

　　4 — 销轴;

　　5 — 万向环;

　　6 — 波纹管。

　　图 6 单式万向铰链型膨胀节

　　GB/T 12777—2019

　　说明：

　　1 — 端板;

　　2 — 拉杆;

　　3 — 中间管;

　　4 — 波纹管;

　　5 — 球面、锥面垫圈;

　　6 — 端管。

　　图 7 复式拉杆型膨胀节

　　说明：

　　1 — 端管;

　　2 — 立板;

　　3 — 销轴;

　　4 — 主铰链板;

　　5 — 中间管;

　　6 — 波纹管;

　　7 — 副铰链板。

　　图 8 复式铰链型膨胀节

　　GB/T 12777—2019

　　说明：

　　1 — 端管;

　　2 — 波纹管;

　　3 — 中间管;

　　4 — 主铰链板;

　　5 — 十字销轴;

　　6 — 副铰链板;

　　7 — 立板。

　　图 9 复式万向铰链型膨胀节

　　说明：

　　1 — 端管;

　　2 — 端板;

　　3 — 中间管;

　　4 — 工作波纹管;

　　5 — 三通;

　　6 — 平衡波纹管;

　　7 — 拉杆;

　　8 — 球面、锥面垫圈;

　　9 — 封头。

　　图 10 弯管压力平衡型膨胀节

　　GB/T 12777—2019

　　说明：

　　1 — 端管;

　　2 — 工作波纹管;

　　3 — 拉杆;

　　4 — 平衡波纹管;

　　5 — 端环;

　　6 — 端板。

　　图 1 1 直管压力平衡型膨胀节

　　a)全外压 b)内外压组合

　　说明：

　　1 — 端管(1) ;

　　2 — 端环;

　　3 — 接管;

　　4 — 波纹管;

　　5 — 撑环;

　　6 — 平封头;

　　7 — 外管;

　　8 — 端管(2) 。

　　图 12 旁通直管压力平衡型膨胀节

　　GB/T 12777—2019

　　说明：

　　1 — 端管;

　　2 — 工作波纹管;

　　3 — 铰链板;

　　4 — 平衡波纹管;

　　5 — 中间管组件;

　　6 — 销轴;

　　7 — 立板。

　　图 13 复式铰链直管压力平衡型膨胀节

　　说明：

　　1 — 端管;

　　2 — 工作波纹管;

　　3 — 铰链板;

　　4 — 平衡波纹管;

　　5 — 中间管组件;

　　6 — 销轴;

　　7 — 万向环;

　　8 — 立板。

　　图 14 复式万向铰链直管压力平衡型膨胀节

　　GB/T 12777—2019

　　说明：

　　1 — 端管;

　　2 — 端环;

　　3 — 端环组件;

　　4 — 工作波纹管;

　　5 — 平衡波纹管;

　　6 — 接管;

　　7 — 外管。

　　图 15 外压直管压力平衡型膨胀节

　　4 . 1 . 3 膨胀节的部件分类

　　4 . 1 . 3 . 1 膨胀节的组成部件

　　膨胀节由波纹管和结构件组成，其中结构件分为受压件、受力件和非受压(力)件。

　　4 . 1 . 3 . 2 波纹管(P0)

　　起位移补偿等作用的部件(含加强环、均衡环和加强套环)，其失效会导致膨胀节功能的丧失，见图 16 。

　　4 . 1 . 3 . 3 受压件(P1)

　　直接与带压介质接触的部件，其失效会导致压力突然释放，见图 16 。

　　4 . 1 . 3 . 4 受力件(P2)

　　承受波纹管压力推力的部件(如铰链板、拉杆等)，其失效会导致膨胀节约束功能的丧失，见图 16 。

　　4 . 1 . 3 . 5 非受压(力)件(P3、P4)

　　非受压(力)件分为 P3 和 P4(见图 16) :

　　a) 与受压件或受力件连接的部件(P3) ;

　　GB/T 12777—2019

　　b) 除 P3 部件以外的其他部件(P4) 。

　　a)单式轴向型 b)外压轴向型

　　c)单式铰链型 d)复式拉杆型a 如果是加强套环，则为 P0 。

　　图 16 膨胀节部件分类示意图

　　4 . 1 . 4 焊接接头分类

　　4 . 1 . 4 . 1 膨胀节中波纹管、受压件、受力件的焊接接头分为如下四类(见图 17) :

　　a) 波纹管纵向对接接头(包括加强环、均衡环和加强套环)、受压筒节(包括接管类和端管)纵向对接接头、分瓣压制所有纵向拼焊接头、端环类拼焊接头，均属 A类焊接接头;

　　b) 波纹管与受压筒节的环向接头、受压筒节环向对接接头，均属 B类焊接接头;

　　c) 平板法兰、端板、端环、立板等与受压筒节连接的接头，加强套环、端均衡环与受压筒节连接的搭接接头，均属 C类焊接接头;

　　d) 受压筒节与封头连接的接头，检测管与波纹管直边段连接的接头，均属 D类焊接接头。

　　4 . 1 . 4 . 2 其他焊接接头为 E类焊接接头，见图 17 。

　　GB/T 12777—2019

　　图 17 焊接接头分类

　　4 . 1 . 5 波纹管型式分类

　　膨胀节中波纹管型式及代号见表 3 。

　　表 3 波纹管型式及代号

　　4 . 1 . 6 端部连接型式分类

　　膨胀节端部与管道或设备的连接型式及代号见表 4 。

　　GB/T 12777—2019

　　表 4 膨胀节端部连接型式及代号

　　4 . 2 型号和标记

　　4 . 2 . 1 型号表示方法

　　膨胀节型号表示方法如下：

　　□ -□ -□

　　l l—————设计位移的数值，单位为毫米(mm) 或度(°) ;

　　l———————公称尺寸的数值：圆形管道为公称直径，单位为毫米(mm) ;

　　矩形管道为长边 × 短边，单位为毫米(mm) ;

　　l—————————10 倍设计压力的数值，单位为兆帕(MPa) ;

　　l———————————膨胀节端部连接型式代号(见表 4) ;

　　l—————————————波纹管型式代号(见表 3) ;

　　l————————————————膨胀节型式代号(见表 2)。

　　注：对于存在组合位移的膨胀节(代号 FZ、FZB、WP、FJP、FWP等)，设计位移分别表示设计轴向位移和设计横向位移，轴向位移在前，横向位移在后，位移之间用“/”号连接。

　　4 . 2 . 2 标记示例

　　4 . 2 . 2 . 1 设计压力为 1 . 6 MPa,公称尺寸为 1 000 mm,设计轴向位移为 205 mm,端部连接为焊接型式，波纹管为无加强 U形的外压轴向型膨胀节，标记为：

　　膨胀节 GB/T 12777—2019 WZUH 16-1000-205

　　4 . 2 . 2 . 2 设计压力为 6 . 0 MPa,公称尺寸为 800 mm,设计轴向位移为 35 mm,设计横向位移为 10 mm,

　　端部连接为法兰型式，波纹管为 Ω形的弯管压力平衡型膨胀节，标记为：膨胀节 GB/T 12777—2019 WPOF 60-800-35/10

　　4.2.2.3 设计压力为 0.1 MPa,矩形管道尺寸为 600 mm×900 mm,设计轴向位移为 20 mm,端部连接

　　为法兰型式，波纹管为无加强 U形的单式轴向型膨胀节，标记为：

　　膨胀节 GB/T 12777—2019 DZUF 1-600 × 900-20

　　4 . 2 . 2 . 4 设计压力为 1 . 0 MPa,公称尺寸为 400 mm,设计角位移为 3°,端部连接为焊接型式，波纹管为无加强 U形的单式铰链型膨胀节，标记为：

　　膨胀节 GB/T 12777—2019 DJUH 10-400-3

　　5 材料

　　5 . 1 波纹管

　　5 . 1 . 1 波纹管用材料应按工作介质、外部环境和工作温度等工作条件选用。 常用波纹管材料见表 5 。

　　5 . 1 . 2 多层波纹管各层可采用不同材料。

　　5 . 1 . 3 加强环或均衡环常用材料见 GB/T 20801 . 2、GB/T 24511、NB/T 47008、NB/T 47010 。

　　GB/T 12777—2019

　　表 5 常用波纹管材料

　　5 . 2 受压件

　　膨胀节中端管、法兰等受压件用材料，应与安装膨胀节的管道中的管子材料相同或优于管子材料。常用受压件材料见 GB/T 20801 . 2、GB/T 24511、NB/T 47008、NB/T 47010 。

　　5 . 3 受力件

　　膨胀节中拉杆、铰链板、万向环、销轴及其连接附件等承受波纹管压力推力的受力件用材料应按其工作条件选用。

　　GB/T 12777—2019

　　5 . 4 许用应力

　　5 . 4 . 1 许用应力应符合相应材料标准规定。

　　5 . 4 . 2 设计温度低于 20 ℃时，取 20 ℃的许用应力。

　　5 . 4 . 3 不同材料组合的多层波纹管设计温度下的许用应力按式(1)计算。

　　式中：

　　[σ] —第 i层材料在设计温度下的许用应力，单位为兆帕(MPa) ;

　　δi —第 i层材料的名义厚度，单位为毫米(mm) 。

　　5 . 5 材料检验

　　用检查材料牌号、外观质量和质量证明书的方法进行材料检验，结果应符合 5 . 1 、5 . 2 和 5 . 3 的要求。

　　6 尺寸和偏差

　　6 . 1 圆形波纹管

　　6 . 1 . 1 U形波纹管波高、波距的极限偏差应按表 6 执行，波纹长度的极限偏差应按表 7 执行。

　　表 6 U 形波纹管波高、波距的极限偏差 单位为毫米

　　表 7 U 形波纹管波纹长度的极限偏差 单位为毫米

　　6 . 1 . 2 同一件 U形波纹管中波高的一致性要求应按表 8 执行。

　　表 8 U 形波纹管波高一致性要求 单位为毫米

　　6 . 1 . 3 波纹管直边段外径的极限偏差应按表 9 执行。

　　表 9 波纹管直边段外径的极限偏差 单位为毫米

　　GB/T 12777—2019

　　6 . 1 . 4 U形波纹管波峰、波谷曲率半径的极限偏差应为 ±15%的波纹名义曲率半径，波峰、波谷与波侧壁间应圆滑过渡。

　　6 . 1 . 5 Ω形波纹管波纹平均半径的极限偏差应为 ±15%的波纹名义平均半径，Ω 形波纹截面的圆度公差应为 ±20%的波纹名义平均半径。

　　6 . 1 . 6 波纹管两端面对波纹管轴线的垂直度公差应为 1%的波纹管直边段外径，且不大于 3 mm。 直边段外径不大于 200 mm 的波纹管，波纹管两端面轴线对波纹管轴线的同轴度公差应为 φ2 mm;直边段外径大于 200 mm 的波纹管，波纹管两端面轴线对波纹管轴线的同轴度公差应为 1%的波纹管直边段外径，且不大于 φ5 mm。

　　6 . 2 矩形波纹管

　　6 . 2 . 1 波纹管波高、波距、波纹长度的要求按 6 . 1 . 1 的规定。

　　6 . 2 . 2 波纹管边长和对角线的标准公差等级应为 GB/T 1800 . 1—2009 表 1 中的 IT17 级，其极限偏差为 ±IT17/2,且不大于 8 mm。

　　6 . 3 受压筒节

　　6 . 3 . 1 卷制的圆形受压筒节尺寸应符合 GB 50235—2010 中 5 . 4 的要求。

　　6 . 3 . 2 与管道或设备相连接的端管焊接连接端对接坡口见图 18 。端管壁厚大于相接管子壁厚时，应按

　　GB/T 20801.4—2006 中 7.4.3a) 的要求削薄。

　　a)端管壁厚 ≤20 mm b)端管壁厚>20 mm

　　图 18 端管焊接连接端对接坡口形式

　　6 . 3 . 3 矩形受压筒节边长和对角线的标准公差等级应符合 6 . 2 . 2 的要求。

　　6 . 4 膨胀节

　　膨胀节外连接端面间尺寸的极限偏差见表 10 。

　　表 10 膨胀节外连接端面间尺寸的极限偏差 单位为毫米

　　6 . 5 尺寸和偏差检验

　　尺寸和偏差的检验用精度符合公差要求并经检定合格的量具或测量仪进行，结果应符合 6 . 1 、6 . 2 、 6 . 3 和 6 . 4 的要求 。

　　GB/T 12777—2019

　　7 设计

　　7 . 1 设计条件

　　7 . 1 . 1 系统设计单位或用户宜按表 11 或表 12 提供膨胀节设计条件。 应按实际情况确定设计压力、设计温度、设计位移及设计疲劳寿命。 应避免波纹管受扭，当圆形波纹管扭转不可避免时，应提出作用于膨胀节上的扭矩。

　　7 . 1 . 2 膨胀节设计压力应不低于表 11 或表 12 给出的最高工作压力，且不宜高于最高工作压力的 1 . 1倍 。确定设计压力时，应计及管系试验压力。

　　7 . 1 . 3 当膨胀节同时承受内压和外压，或在真空条件下运行时，设计压力应计及在正常工作情况下可能出现的最大内外压差。

　　7 . 1 . 4 对于无内隔热结构的膨胀节，波纹管设计温度宜按工作温度;对于采用隔热结构的膨胀节，波纹管设计温度宜按传热分析计算、试验或参考同类装置运行状态下实测温度来确定。

　　7 . 1 . 5 在确定设计温度时，应计及膨胀节在运行过程中预期的包含大气环境低温条件在内的各种情况。

　　7 . 1 . 6 对于膨胀节结构件设计温度的确定参见附录 C 中 C. 2 . 3 。

　　表 1 1 圆形波纹管膨胀节设计条件

　　GB/T 12777—2019

　　表 1 1(续)

　　表 12 矩形波纹管膨胀节设计条件

　　GB/T 12777—2019

　　表 12(续)

　　GB/T 12777—2019

　　表 12(续)

　　7 . 2 焊接接头系数

　　7 . 2 . 1 焊接接头系数 cw应根据对接接头的焊缝形式及无损检测的长度比例确定。

　　7 . 2 . 2 波纹管的纵向焊接接头按 9 . 3 . 2 . 1 的要求检验合格时，cw = 1.0。

　　7 . 2 . 3 膨胀节结构件焊接接头系数规定如下：

　　a) 双面焊对接接头和相当于双面焊的全焊透对接接头：

　　— 全部无损检测 cw = 1.0 ;

　　— 局部无损检测 cw =0.85。

　　b) 单面焊对接接头(沿焊缝根部全长有紧贴基本金属的垫板)：

　　— 全部无损检测 cw =0.9 ;

　　— 局部无损检测 cw =0.8。

　　7 . 3 波纹管

　　7 . 3 . 1 圆形波纹管的设计见附录 A。

　　7 . 3 . 2 矩形波纹管的设计参见附录 B。

　　7 . 4 结构件

　　膨胀节中受压件及受力件等结构件的设计参见附录 C。

　　7 . 5 导流筒

　　7 . 5 . 1 膨胀节导流筒的设计见附录 A 中 A. 5 。

　　7 . 5 . 2 工作介质温度高于波纹管材料的允许使用温度上限时，宜在导流筒与波纹管之间的环形空间内填充与工作介质温度和介质特性相适应的隔热材料，隔热材料应与导流筒或端管可靠固定。

　　7 . 5 . 3 工作介质含有粉尘时，应在导流筒开口端设置防尘装置，防尘装置应与导流筒或端管可靠固定，且导流筒开口端不宜向上。

　　7 . 5 . 4 工作介质为液体或蒸汽且向上流动时，导流筒应设排液孔。

　　7 . 6 装运固定件

　　7 . 6 . 1 膨胀节应设置装运固定件，使膨胀节在运输和安装期间保持正确的长度。 膨胀节安装后进行系统压力试验前应将装运固定件拆除或松开。 安装过程中需要预变位时，预变位前应将装运固定件拆除。

　　7 . 6 . 2 膨胀节质量大于 200 kg 时宜设置起吊装置。

　　7 . 7 保护罩

　　膨胀节保护罩的设计见附录 A 中 A. 6 。

　　GB/T 12777—2019

　　7 . 8 膨胀节

　　膨胀节中波纹管直边段与受压筒节(法兰)的连接型式宜采用内插或外套结构。

　　8 制造

　　8 . 1 材料标志移植

　　8 . 1 . 1 波纹管(P0)、受压件(P1)和受力件(P2) 的材料应有可追溯的标志。 在制造过程中，如原标志被裁掉或材料分成几块时，制造单位应规定标志的表达方式，并在材料分割前完成标志的移植。

　　8 . 1 . 2 波纹管用材料不得采用硬印标记。

　　8 . 1 . 3 有耐腐蚀要求的不锈钢和有色金属，不得在耐腐蚀面采用硬印标记。

　　8 . 1 . 4 低温膨胀节受压件、受力件不得采用硬印标记。

　　8 . 2 圆形波纹管

　　8 . 2 . 1 圆形波纹管管坯只允许有纵向焊接接头，不准许有环向焊接接头。

　　8 . 2 . 2 管坯纵向焊接接头条数见表 13,各相邻纵向焊接接头间距不应小于 250 mm。

　　表 13 管坯纵向焊接接头条数

　　8 . 2 . 3 多层波纹管套合时各层管坯间纵向焊接接头位置应沿圆周方向均匀错开。 各层管坯间不应有水、油、泥土等污物。 多层波纹管直边段端口应采用氩弧焊或电阻缝焊封边，使端口各层熔为整体，焊接接头应保持全焊透，不得有分层现象。 当采用电阻缝焊时，焊缝有效宽度不应小于 4 mm。

　　8 . 2 . 4 若需对波纹管进行热处理，应按相应材料标准规定的热处理工艺要求进行。

　　8 . 3 矩形波纹管

　　所有接长、接角、接波的对接焊接接头宜采用手工氩弧焊方法施焊，焊接接头背面应通氩气保护。

　　8 . 4 受压筒节

　　8 . 4 . 1 公称尺寸不大于 400 mm 的圆形膨胀节，其受压筒节宜用无缝钢管制造。 无缝钢管应符合GB/T 8163 、GB/T 14976 标准的要求。

　　8 . 4 . 2 公 称 尺 寸 大 于 400 mm 的 圆 形 膨 胀 节，其 受 压 筒 节 宜 用 钢 板 卷 筒 焊 接 制 造，也 可 用 符 合GB/T 9711 、GB/T 12771 要求的钢管制造。

　　8 . 5 焊接

　　8 . 5 . 1 通用要求

　　8 . 5 . 1 . 1 当施焊环境出现下列任一情况，且无有效防护措施时，禁止施焊：

　　GB/T 12777—2019

　　a) 焊条电弧焊时风速大于 10 m/ s ;

　　b ) 气体保护焊时风速大于 2 m/ s ;

　　c) 相对湿度大于 90% ;

　　d) 雨、雪环境;

　　e) 焊件温度低于 -20 ℃ 。

　　8 . 5 . 1 . 2 焊条、焊剂及其他焊接材料的储存应保持干燥，相对湿度不大于 60%。

　　8 . 5 . 1 . 3 当焊件温度低于 0 ℃但不低于 -20 ℃时，应在施焊处 100 mm 范围内预热到 15 ℃以上。

　　8 . 5 . 2 焊接材料

　　8 . 5 . 2 . 1 膨胀节的焊接材料优先选用符合 NB/T 47018 规定的焊材，对于 NB/T 47018 中没有规定的焊接材料，应符合相应的国家标准或行业标准。

　　8 . 5 . 2 . 2 当采用境外焊接材料时，应符合境外焊接材料的标准，且应满足以下要求：

　　a) 焊材应符合国内使用规范;

　　b ) 若为制造单位首次使用，应进行焊接工艺评定，合格后方可使用;

　　c) 焊材应具备完整的质量证明书。

　　8 . 5 . 3 焊接工艺

　　8 . 5 . 3 . 1 膨胀节施焊前，波纹管纵向焊缝、受压件焊缝、与受压件相焊的焊缝、熔入永久焊缝内的定位焊缝、受压件母材表面堆焊与补焊，以及上述焊缝的返修焊缝都应按 NB/T 47014 进行焊接工艺评定或者具有经过评定合格的焊接工艺支持。

　　8 . 5 . 3 . 2 焊接工艺评定技术档案应保存至该工艺评定失效为止，焊接工艺评定试样保存期不少于 5 年 。

　　8 . 5 . 4 施焊

　　8 . 5 . 4 . 1 焊工应按图样、焊接工艺文件施焊。

　　8 . 5 . 4 . 2 膨胀节的焊接过程应具有可追溯性，焊接记录至少应包括焊工代号和焊接工艺参数。

　　8 . 5 . 5 焊接返修

　　8 . 5 . 5 . 1 当焊接接头需要返修时，其返修工艺应按照原焊接工艺或焊接作业指导书执行。

　　8 . 5 . 5 . 2 圆形波纹管管坯纵向焊接接头同一部位缺陷允许返修一次。 成形后的波纹管不准许返修。 波纹管与受压筒节连接焊接接头、矩形波纹管对接焊接接头同一部位缺陷允许返修两次。

　　8 . 5 . 5 . 3 受压件焊接接头同一部位缺陷返修次数不宜超过两次。 如超过两次，返修前应经制造单位技术负责人批准，返修次数、部位和返修情况应记入产品的质量证明文件。

　　8 . 6 膨胀节

　　膨胀节制造过程中，应防止硬物碰撞波纹管。 膨胀节组焊时，应防止焊接飞溅和电弧烧穿波纹管，严禁在波纹管上引弧。

　　9 检验和试验

　　9 . 1 外观检验要求

　　9 . 1 . 1 圆形波纹管

　　9 . 1 . 1 . 1 管坯纵向焊接接头表面应无裂纹、气孔、咬边和对口错边，凹坑、下塌和余高均不应大于壁厚的

　　GB/T 12777—2019

　　10%。奥氏体不锈钢和镍基合金的焊接接头表面应呈银白色或金黄色，亦可呈浅蓝色。 钛材的焊接接头表面应呈银白色或金黄色。

　　9 . 1 . 1 . 2 波纹管表面不准许有裂纹、焊接飞溅物及大于板厚下偏差的划痕和凹坑等缺陷。 不大于板厚下偏差的划痕和凹坑应修磨使其圆滑过渡。

　　9 . 1 . 1 . 3 加强环或均衡环表面应光滑。

　　9 . 1 . 1 . 4 波纹管处于自由状态下，加强环或均衡环表面应与波纹管波谷外壁紧密贴合，且不得有异物夹杂。

　　9 . 1 . 1 . 5 波纹的形状应均匀一致，波峰、波谷与波侧壁间圆滑过渡。 波纹管表面允许有轻微的模具压痕。

　　9 . 1 . 1 . 6 多层波纹管直边段端 口 当采用电阻缝焊时，焊接接头表面不得有过烧、击穿、裂纹、飞溅等缺陷。

　　9 . 1 . 2 矩形波纹管

　　9 . 1 . 2 . 1 所有对接焊接接头表面应无裂纹、气孔、咬边、凹坑、下塌。 奥氏体不锈钢和镍基合金的焊接接头表面应呈银白色或金黄色，亦可呈浅蓝色。

　　9 . 1 . 2 . 2 波纹管表面应符合 9 . 1 . 1 . 2 的要求。

　　9 . 1 . 3 受压件

　　焊接接头表面应无裂纹、气孔、弧坑和焊接飞溅物。

　　9 . 1 . 4 膨胀节

　　9 . 1 . 4 . 1 波纹管与受压筒节的连接焊接接头表面应无裂纹、气孔、夹渣、焊接飞溅物、咬边和凹坑，余高应不大于波纹管壁厚，且不大于 1 . 5 mm。

　　9 . 1 . 4 . 2 不锈钢和耐蚀合金波纹管及所有不锈钢结构件表面不宜涂漆。 所有碳钢结构件外表面应涂防锈底漆，但距端管焊接坡口 50 mm 范围内不应涂漆。 法兰密封面、销轴表面、球面垫圈与锥面垫圈配合面应涂防锈油脂。

　　9 . 1 . 4 . 3 铭牌内容应符合 11 . 1 要求，介质流向标志应符合 11 . 2 要求。

　　9 . 1 . 5 焊接接头

　　9 . 1 . 5 . 1 所有焊接接头表面的熔渣和飞溅物应清除干净，并不得有表面裂纹、未焊透、未熔合、表面气孔、咬边、弧坑、未填满和夹渣等缺陷。

　　9 . 1 . 5 . 2 对接焊接接头修磨处的厚度不应小于母材厚度，修磨后的焊接接头表面应符合 9 . 1 . 5 . 1 的规定。

　　9 . 1 . 1 . 3 角焊缝的外形应圆滑过渡至母材。

　　9 . 2 外观检验方法

　　目视或用适当倍数的放大镜进行外观检查;不进行无损检测的圆形波纹管管坯纵向焊接接头应用5 倍以上放大镜进行外观检查;检查结果应符合 9 . 1 的要求。

　　9 . 3 焊接接头无损检测要求

　　9 . 3 . 1 无损检测方法和实施时机

　　9 . 3 . 1 . 1 膨胀节的焊接接头无损检测应在形状尺寸和外观检查合格后进行。

　　GB/T 12777—2019

　　9 . 3 . 1 . 2 膨胀节的对接接头应采用射线检测、超声检测或者渗透检测。 射线检测包括胶片感光成像、X射线数字成像、X射线计算机辅助成像;超声检测包括衍射时差法超声检测(TOFD)、可记录的脉冲反射法超声检测和不可记录的脉冲反射法超声检测。

　　9 . 3 . 1 . 3 对有延迟裂纹倾向的材料，至少应在施焊 24 h 后进行无损检测。 对有再热裂纹倾向的材料，应在热处理后增加一次无损检测。

　　9 . 3 . 2 圆形波纹管

　　9 . 3 . 2 . 1 波纹管成形前，对于 Ⅰ 类膨胀节，管坯焊接接头可不进行无损检测;对于 Ⅱ类膨胀节，应对每个波纹管接触工作介质的管坯焊接接头进行 100%渗透检测或射线检测;对于 Ⅲ类膨胀节，应对所有管坯焊接接头进行 100%渗透检测或射线检测。

　　9 . 3 . 2 . 2 渗透检测法只适用于管坯厚度不大于 2 mm 的焊接接头。

　　9 . 3 . 2 . 3 渗透检测结果不应存在下列显示：

　　a) 所有的裂纹等线状显示;

　　b) 四个或四个以上边距小于 1 . 5 mm 的成行密集圆形显示;

　　c) 任何直径大于 1/2 管坯壁厚的圆形显示，或直径大于 2 mm 的圆形显示;

　　d) 任一 150 mm 焊接接头长度内五个以上的随机散布圆形显示。

　　9 . 3 . 2 . 4 对于材料标准中规定的断后伸长率低于 35%的材料，圆形波纹管成形后，应对所有可及焊接接头表面进行 100%渗透检测，结果应符合 9 . 3 . 2 . 3 的要求。

　　9 . 3 . 2 . 5 波纹管管坯厚度小于 2 mm 的焊接接头进行射线检测，合格等级应不低于 NB/T 47013 . 2 — 2015 规定的 Ⅰ 级;波 纹 管 管 坯 厚 度 不 小 于 2 mm 的 焊 接 接 头 进 行 射 线 检 测，合 格 等 级 应 不 低 于NB/T 47013.2—2015 规定的 Ⅱ级。

　　9 . 3 . 3 矩形波纹管

　　所有对接焊接接头的内、外表面均应进行 100%渗透检测，结果应符合 9 . 3 . 2 . 3 的要求。

　　9 . 3 . 4 受压件

　　9 . 3 . 4 . 1 受压筒节 A 、B 类焊接接头一般应进行局部射线检测，检测长度不应小于各焊接接头长度的20%,且不小于 250 mm,并应包含每一相交的焊接接头，合格等级应不低于 NB/T 47013 . 2—2015 规定的 Ⅲ级。

　　9 . 3 . 4 . 2 对于介质为可燃、有毒、易爆的 Ⅲ类膨胀节，其受压筒节 A、B类焊接接头一般应进行 100%射线检测，合格等级应不低于 NB/T 47013 . 2—2015 规定的 Ⅱ级。

　　9 . 3 . 4 . 3 端环 类 拼 焊 接 头 可 进 行 100% 超 声 检 测，合 格 等 级 应 不 低 于 NB/T 47013 . 3—2015 或NB/T 47013.10—2015 规定的 Ⅰ 级。

　　9 . 3 . 5 膨胀节

　　9 . 3 . 5 . 1 波纹管与受压筒节的连接环向焊接接头应进行 100%渗透检测，结果应符合 9 . 3 . 2 . 3 的要求。

　　9 . 3 . 5 . 2 C、D 和 E类焊接接头的无损检测按照制造单位要求执行。

　　9 . 4 焊接接头无损检测方法

　　9 . 4 . 1 圆形波纹管管坯纵向焊接接头的渗透检测按 NB/T 47013 . 5—2015 规定的方法进行，结果应符合 9 . 3 . 2 . 3 的要求 。

　　9 . 4 . 2 圆形波纹管管坯纵向焊接接头的射线检测按 NB/T 47013 . 2—2015、NB/T 47013 . 11—2015 或NB/T 47013 . 14—2016 规定的方法进行，技术等级不低于 AB级，结果应符合 9 . 3 . 2 . 5 的要求。

　　GB/T 12777—2019

　　9 . 4 . 3 矩形波纹管的对接焊接接头的渗透检测按 NB/T 47013 . 5—2015 规定的方法进行，结果应符合

　　9 . 3 . 3 的要求 。

　　9 . 4 . 4 受压件焊接接头的射线检测按 NB/T 47013 . 2—2015、NB/T 47013 . 11—2015 或 NB/T 47013 . 14— 2016 规定的方法进行，技术等级不低于 AB级，结果应符合 9 . 3 . 4 . 1 或 9 . 3 . 4 . 2 的要求。

　　9 . 4 . 5 端环类拼焊接头的超声检测按 NB/T 47013 . 3—2015 或 NB/T 47013 . 10—2015 规定的方法进行，技术等级不低于 B级，结果应符合 9 . 3 . 4 . 3 的要求。

　　9 . 4 . 6 波纹管与受压筒节的连接环向焊接接头的渗透检测按 NB/T 47013 . 5—2015 规定的方法进行，结果应符合 9 . 3 . 5 . 1 的要求。

　　9 . 5 试验要求

　　9 . 5 . 1 耐压性能

　　9 . 5 . 1 . 1 膨胀节应有符合要求的耐压性能。 膨胀节在规定的压力下应无渗漏，结构件应无明显变形，波纹管应无失稳现象。

　　9 . 5 . 1 . 2 试验压力下，对于无加强 U形波纹管，波距与加压前的波距相比最大变化率大于 15%,对于加强 U形波纹管和 Ω形波纹管，波距与加压前的波距相比最大变化率大于 20% , 即认为发生了平面失稳;当波纹管中间波突然出现横向挠曲时，即认为发生了柱失稳;当外压波纹管突然出现波峰塌陷时，即认为发生了周向失稳。

　　9 . 5 . 1 . 3 Ⅰ 类膨胀节可不进行耐压试验。

　　9 . 5 . 2 气密性能

　　9 . 5 . 2 . 1 用于可燃流体介质、有毒流体介质、真空度高于 0 . 085 MPa 的膨胀节应进行气密性试验。 膨胀节在规定的压力下应无泄漏。

　　9 . 5 . 2 . 2 当设计文件有要求时，应进行泄漏试验。 泄漏试验包括氨检漏试验、卤素检漏试验和氦检漏试验，应按相关标准规定的试验方法和要求进行。

　　9 . 5 . 3 刚度性能

　　波纹管应有符合要求的刚度性能。 制造单位应提供波纹管计算弹性刚度。 型式检验和用户要求时提供实测刚度。 实测刚度应不大于 1 . 3 倍计算弹性刚度。

　　9 . 5 . 4 稳定性能

　　波纹管应有符合要求的稳定性能。 在规定的压力和位移下，波纹管应无失稳现象，失稳判据见

　　9.5.1.2 。

　　9 . 5 . 5 疲劳性能

　　9 . 5 . 5 . 1 波纹管应有符合要求的疲劳性能。 波纹管在规定的试验位移循环次数内应无泄漏。

　　9 . 5 . 5 . 2 对于设计温度低于材料蠕变温度的波纹管，圆形波纹管试验循环次数应大于设计疲劳寿命的2 倍，矩形波纹管试验循环次数应大于设计疲劳寿命。

　　9 . 5 . 5 . 3 对于设计温度处于材料蠕变温度范围内的波纹管，圆形波纹管试验循环次数应大于计算平均失效循环次数。

　　9 . 5 . 6 爆破性能

　　波纹管应有符合要求的爆破性能。 波纹管在爆破试验压力下，应无破损、无渗漏。

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　　9 . 6 试验方法

　　9 . 6 . 1 耐压试验

　　9 . 6 . 1 . 1 膨胀节的耐压性能应通过压力试验进行检验。

　　9 . 6 . 1 . 2 一般应进行水压试验，在不适于进行水压试验的场合应进行气压试验，进行气压试验时应采取有效的安全措施。

　　9 . 6 . 1 . 3 试验时试验装置应保证膨胀节两端固定和有效密封，波纹管处于直线状态。

　　9 . 6 . 1 . 4 水压试验后应及时将水渍清除干净。 当无法达到这一要求时，应控制试验用水的氯离子含量不超过 25 mg/L。气压试验介质应为干燥洁净的压缩空气或惰性气体。

　　9 . 6 . 1 . 5 内压膨胀节的水压试验压力应按式(2)和式(3)计算，取其中的较小值。

　　式中：

　　狆t —试验压力，单位为兆帕(MPa) ;

　　狆 —设计压力，单位为兆帕(MPa) ;

　　[σ] b —室温下的波纹管材料的许用应力，单位为兆帕(MPa) ;

　　[σ] —设计温度下波纹管材料的许用应力，单位为兆帕(MPa) ;

　　狆sc —波纹管两端固支时柱失稳的极限设计内压，单位为兆帕(MPa) ;

　　Eb —室温下的波纹管材料弹性模量，单位为兆帕(MPa) ;

　　E —设计温度下波纹管材料的弹性模量，单位为兆帕(MPa)。

　　9 . 6 . 1 . 6 外压膨胀节的水压试验压力按式(2)计算，气压试验压力按式(4)计算。

　　9 . 6 . 1 . 7 耐压性能试验应用两个量程相同，并经检定合格的压力表。 压力表的量程为试验压力的 2 倍左右，但不应低于 1 . 5 倍和高于 3 倍的试验压力。 压力表的精度等级不应低于 1 . 6 级 。

　　9 . 6 . 1 . 8 用于真空条件的膨胀节的耐压性能试验可用内压试验代替，试验压力应为 1 . 5 倍设计压差(压差值等于大气压值减真空度值)，或者采用抽真空试验来检测。

　　9 . 6 . 1 . 9 试验时应缓慢升压，达到规定试验压力后保压至少 10 min。

　　9 . 6 . 1 . 10 试验压力下目视检查膨胀节，结果应符合 9 . 5 . 1 的要求。

　　9 . 6 . 1 . 1 1 型式检验时应测量波纹管的最大波距变化率。

　　9 . 6 . 2 气密性试验

　　9 . 6 . 2 . 1 气密性试验应在耐压性能试验合格后进行，试验时试验装置应保证膨胀节两端固定和有效密封，波纹管以其自由长度处于直线状态。

　　9 . 6 . 2 . 2 气密性试验可与气压试验同时进行。

　　9 . 6 . 2 . 3 试验压力等于设计压力。

　　9 . 6 . 2 . 4 试验介质应为干燥洁净的压缩空气或惰性气体。

　　9 . 6 . 2 . 5 试验时应缓慢升压，达到规定试验压力后保压至少 10 min。

　　9 . 6 . 2 . 6 可以用皂泡法对焊接接头检漏，小直径膨胀节可以浸入水槽内检漏，结果应符合 9 . 5 . 2 的要求。

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　　9 . 6 . 3 刚度试验

　　9 . 6 . 3 . 1 刚度试验的位移测量装置精度不低于 0 . 1 mm,力测量装置综合精度不低于 1 . 0%。

　　9 . 6 . 3 . 2 刚度试验前应将波纹管以 自 由长度置于试验装置内，对波纹管逐步施加位移至设计位移量，记录相应的力和位移值，得到力与位移的曲线，由最终的力除以最大位移得到波纹管的实测刚度。

　　9 . 6 . 3 . 3 无加强 U形波纹管的实测刚度一般在无压力状态下测量。 加强 U 形波纹管和 Ω 形波纹管的实测刚度应在设计压力下测量平均刚度，试验时压力波动值不大于试验压力的 ±10%。

　　9 . 6 . 3 . 4 刚度试验装置应保证能约束波纹管压力推力与位移反力，并能保证试验件一端固定，一端可动固定。

　　9 . 6 . 3 . 5 试验介质可为自来水、压缩空气、惰性气体和油等。

　　9 . 6 . 3 . 6 试验用压力表应符合 9 . 6 . 1 . 7 的要求。

　　9 . 6 . 3 . 7 刚度试验结果应符合 9 . 5 . 3 的要求。

　　9 . 6 . 4 稳定性试验

　　9 . 6 . 4 . 1 波纹管在位移状态下的稳定性能应通过稳定性试验进行检验。

　　9 . 6 . 4 . 2 试验压力应按式(2)和式(3)计算，取其中的较小值。

　　9 . 6 . 4 . 3 试验位移(压缩或拉伸位移)应为设计轴向位移量的 50%或当量轴向位移量的 50%。

　　9 . 6 . 4 . 4 试验介质一般为水。

　　9 . 6 . 4 . 5 分别在压缩和拉伸位移状态下进行试验。 试验过程中试验件两端不得发生移动。

　　9 . 6 . 4 . 6 试验前应测量波纹管各部位的波距。

　　9 . 6 . 4 . 7 试验时应逐级加压，每个级间压差不超过设计压力的 15%。在每次逐级加压后分别测量波纹管各部位的波距变化和中间一个波或两个波的横向挠曲。

　　9 . 6 . 4 . 8 试验用压力表应符合 9 . 6 . 1 . 7 的要求。

　　9 . 6 . 4 . 9 达到试验压力后保压至少 10 min。试验结果应符合 9 . 5 . 4 的要求。

　　9 . 6 . 5 疲劳试验

　　9 . 6 . 5 . 1 设计温度低于材料蠕变温度的波纹管疲劳试验方法

　　试验方法如下：

　　a) 试验应在专用的疲劳试验装置上进行，疲劳试验装置应保证能约束波纹管压力推力与位移反力，并能保证施加的轴向循环位移与波纹管轴线同轴。 波纹管的初始状态以其自由长度处于直线状态。

　　b) 试验波纹管应为所有其他型式检验项目合格的波纹管，波数不少于三个。 试件中其他部件的结构可根据试验装置设计，以符合试验要求。

　　c) 试验介质可为自来水、压缩空气、惰性气体或油等。

　　d) 试验温度为室温。

　　e) 试验压力等于设计压力，试验时压力波动值不大于试验压力的 ±10%。

　　f) 试验循环位移应为轴向位移，试验循环位移范围应等于设计轴向位移量或设计当量轴向位移量 。试验循环位移宜按对称轴向位移进行。

　　g) 试验循环速率应以使位移在各波纹中均匀分配所需时间确定，且应小于 25 mm/s。

　　h) 试验用压力表应符合 9 . 6 . 1 . 7 的要求。

　　i) 达到规定的试验循环次数后检查波纹管，试验介质为水时，波纹管应无漏水的现象;试验介质为气体时，皂泡检查波纹管表面应无漏气现象，结果应符合 9 . 5 . 5 . 1 和 9 . 5 . 5 . 2 的要求。

　　GB/T 12777—2019

　　9 . 6 . 5 . 2 设计温度处于材料蠕变温度范围内的波纹管疲劳试验方法

　　设计温度处于材料蠕变温度范围内的圆形波纹管高温疲劳试验方法参见附录 D,结果应符合 9 . 5 . 5 . 1和 9 . 5 . 5 . 3 的要求 。

　　9 . 6 . 6 爆破试验

　　9 . 6 . 6 . 1 试验前应将试验件两端固定并有效密封，波纹管以其自由长度处于直线状态。

　　9 . 6 . 6 . 2 试验内压按式(6)计算。

　　pb =3p[σ]b /[σ] …………………………( 6 )

　　式中：

　　pb —爆破试验内压，单位为兆帕(MPa) ;

　　p —设计压力，单位为兆帕(MPa) ;

　　[σ] b —室温下的波纹管材料的许用应力，单位为兆帕(MPa) ;

　　[σ] —设计温度下波纹管材料的许用应力，单位为兆帕(MPa)。

　　9 . 6 . 6 . 3 试验介质一般为水。

　　9 . 6 . 6 . 4 压力表的要求见 9 . 6 . 1 . 7 。

　　9 . 6 . 6 . 5 试验内压达到设计压力后，应逐级加压，级间压差不超过试验压力的 15%。级间观察波纹管外观，至规定的试验内压后，保压至少 10 min。试验结果应符合 9 . 5 . 6 的要求。

　　10 检验规则

　　10 . 1 检验分类

　　本标准规定的检验分类如下：

　　a) 型式检验;

　　b) 出厂检验。