70年代初在国外波纹膨胀节已发展形成系列产品。我国由于国民经济发展的需要,在80年代才开始系统开发膨胀节,并迅速形成系列产品,被大量用于供热管网化工、炼油、冶金各领域。在普遍发展的基础上形成了以大专院校、科研单位和主要厂家为骨干的技术力量,具有较强的研究、设计、制造能力和质量保证体系,能够为国民经济提供各种条件下使用的多种类型波纹膨胀节。
波纹管膨胀节是用波纹管直接与两个法兰相连而成,是一种新型的连接管件。波纹管是一种外表面呈波纹状的薄壁管件,一般由不锈钢加工制成,具有较高的轴向弹性。这种产品具有位移补偿量大、隔离振动、承压能力高、刚度小、寿命长等优点,而且结构型式和补偿方式有很大的灵活性。在应用中波纹管膨胀节可以被看作一个弹性元件。于释放热胀冷缩的热应力,在设备换热器上一般叫膨胀节,在管道上也叫波纹管。
膨胀节计算方法中的KELLOGG法是美国凯洛格公司工程设计的规定方法,具有简便实用的特点,而且对各项计算内容的评定标准有一定的实践基础,故比较稳妥可靠,多年来在国外广为采用。近些年来,凯洛格公司又在总结实践的基础上进一步对计算方法进行了修订,内容更加完善,计算准确性和应用范围大有改进,适于在工程设计中使用和参考。
膨胀节计算方法中的TOYO法由于其假设条件能较好反映波壳特性,计算有一定的准确性,而且算法简便,规定较具体,近些年来国内的工程设计上也有应用此种方法。但与上面两种方法相比,无论在计算内容和算式对有关实际因素的修正方面均有不及之处,作为通用性计算方法不够理想。
膨胀节计算方法中的EJMA法在计算方法上有比较明显的优点,如:对波壳的应力分析比较全面,假设条件较合理,加上算式对实际存在的影响作了必要的修正,因而计算结果有一定准确性。同时,在内容上不仅对工程设计中必须考虑的间题,如强度、刚度、位移、疲劳、稳定性、振动等都规定了相应的算式,而且对各种多层或单层、无加强和带加强元件的波壳均可适用,较好地满足了工程上实用的要求。特别是作为膨胀节制造者的专用标准,这个标准不仅在计算方法具有优点,而且对膨胀节的制造和使用,甚至包装运输都作出了相应的规定,因而EJMA有相当大的影响。目前国外一些标准和规定已逐步采用EJMA 法,可推荐作为工程设计中的通用计算方法。