非金属补偿器&膨胀节标准编制说明
摘要： 非金属补偿器是安装在管道或设备中用于补偿管道与设备的位移以及吸振降噪而采用的非常重要的部件，但此类产品国内一直没有标准规范，为了提高该类产品的设计、制造水平，特编制了此标准。本文向大家介绍了此标准的主要内容。
1、前言
1.1、非金属补偿器发展现状
非金属补偿器是通过吸收热位移来消除管道或设备系统中应力的柔性连接，也可起隔震、减震以及吸收管道安装误差的作用。一般由合成橡胶、纤维织物、隔热材料以及氟塑料等多种非金属材料构成。目前，非金属补偿器产品技术已经相对成熟，广泛应用于钢铁厂、冶炼厂、石油化工厂、火力发电厂、水泥厂及原子能电厂等排烟脱硫、除尘设备、空气加热、助流鼓风等设备的出入口处。其结构、性能、质量能够满足许多工程领域的要求，随着应用场合不断地发展，对非金属补偿器的需求量逐年增加。因此，设计、制造非金属补偿器的企业越来越多。但由于各生产企业对非金属补偿器的设计、制造、检验等要求存在一定差异，没有统一的标准可以遵循，主要通过供需双方技术协议来约定一些条款。针对这情况，按照有关标准编制计划，由仪器仪表元器件标准化技术委员会组织非金属补偿器制造行业相关单位和国家相关检验机构，联合制定了机械工业行业标准JB/T12235-2015《非金属补偿器》，2015年4月发布，2015年10月1日起实施，希望通过本文的介绍，使得该标准可以能够更好地指导管道、设备用非金属补偿器产品的设计、制造、检验等，改变目前无章可循的窘迫状态，改善提高管道和设备用非金属补偿器产品的设计和制造水平。
1.2、 现在非金属补偿器际准情况
目前国内外没有织物类非金属补偿器的相关标准。
2、 编制原则
编写中根据GB/T1.1一2009给出的规则起草，坚持与现行有关技术协调、统一，注意吸收国内外相关研究成果。本标准制定遵循“面向市场、服务产业、自主制定、适时推出、及时修订、不断完善”的原则，标准修订与技术创新、试验验证、产业推进、应用推广相结合，统筹推进。同时力求突出非金属补偿器特殊性部分，在同类产品上具有通用性。编写中积极采纳用户反馈意见，对意见不一致的根据可操作性的原则，没有强制规定，留给供需双方一定的操作空间。对产品有特别要求或高于标准的要求，供需双方应以技术协议方式约定。由于可借鉴的相关资料非常少，所以标准中的一些技术参数、试验参数都是编写者们在生产实践中总结而来。
3、 编制内容
按照现有非金属补偿器技术与应用场合，借鉴了美国 Technical Handbook of Non-metallic compensator, DUCTING SYSTEM（俨 EDITION) FLUID SEALING ASSOCIATION o 标准编制内容如下：
3.1、术语和定义
本标准对2个术语进行了定义，主要解释的是“非金属补偿器”，非金属补偿器相对于其他补偿器主要优势在于高温下保证大补偿位移，并且造价低廉，一般由合成橡胶、纤维织物、隔热材料以及氟塑料等多种非金属材料构成。
非金属补偿器：通过吸收热位移来消除管道或设备系统中应力的柔性连接元件，可起隔震、减震以及吸收管道安装误差的作用。一般由圈带和金属结构件等多种材料构成。行业上部分也称“非金属膨胀节”。按照标准中定义，此处非金属补偿器一般指圈带类补偿器，可曲挠橡胶接头类非金属补偿器不在此标准范围。
圈带：非金属补偿器的补偿元件，一般由合成橡胶、纤维织物、隔热材料以及氟塑料构成。行业上部分也称“蒙皮”或“围带”。
3.2 、产品分类
3.2. 1 按照截面形状分为：圆形非金属补偿器；矩形非金属补偿器；异形非金属补偿器。
3.2.2 按照连接方式分为：法兰式非金属补偿器；接管式非金属补偿器；抱箍式非金属补偿器。
3.2. 3 按照结构型式分为：直筒式非金属补偿器；波纹式非金属补偿器；翻边式非金属补偿器。
3.2.4按照介质使用温度分为5个等级，见表1。温度范围的确定，考虑到采用隔温方式，温度可以达到1300℃，因此，将温度范围确定为＝ “ 40～ 1300℃” 。
3.3、 产品结构
对产品组成、构架、导流筒、压板以及圈带结构进行设计规定。
3.3.1 压板
压板的选择取决于螺栓间距、螺栓孔径大小以及法兰的高度或宽度，常规压板的尺寸一般为（40～60）×（ 4 ～8)mm，螺栓材质一般为碳钢镀铮，流通介质有低温腐蚀性时也可采用不锈钢螺栓。 螺栓尺寸一般为M10～M16，螺栓间距不大于 150mm。 以上数据来源于众多企业多年的经验积累，以此能够保证圈带与框架之间的气密性。
3.3.2 圈带
圈带分为整体型和组合型两种结构型式。
整体型：由橡胶或氟塑料包覆的 层或多层强化层复合成 个整体构成圈带材料。
组合型：由密封层、隔热层（可选）、加强层和包边等组合而成。当系统温度超过密封层的耐热范围时，需要额外增加隔热层。 各层材料叠加，在压板区域黠结、缝合或者机械紧固成一体。
圈带不允许有编接环缝，编接纵缝以尽量少为原则，同层纵缝间距应不小于l000mm，层与层之间的编接纵缝应均匀错开，并且密封层纵缝编接重合处应焊接、扣接或用高温胶胶合。纵缝编接重合长度不小于螺栓间距的1.3倍。纵缝编接重合长度的规定方式主要考虑的是将其与螺栓间距有效关联，较之很多企标将其与螺栓尺寸相关联更为合理。
3.4、技术参数
3.4.1设计压力：35～l05kPa；设计压力如此规定主要是根据非金属补偿器的使用情况以及未来技术发展需要。
3.4.2 设计温度：下限温度为-40℃，上限温度应符合温度等级规定；
3.4.3 介质：除易燃易爆、剧毒的中性、酸性、碱性或酸碱复合的含有固体颗粒物或水的气体介质。此处主要是考虑非金属补偿器的密封性并没有其他类补偿器好，所以对流通介质应有明确要求，以免渗漏带来安全隐患。
3.4.4 外部环境：海水、风、沙、雨雪、辐射等。
3.5、 外观
3.5.1 圈带表面不允许有胶层划伤、开裂、夹层、起皮现象出现；不允许有编接环缝。
3.5.2非金属补偿器各部位焊缝表面不得有裂纹、未焊透、未熔合、表面气孔、弧坑、焊高不足、夹渣和飞溅物，焊缝与母材应圆滑过渡。
3.6、尺才
3.6.1 非金属补偿器的总长极限偏差应符合表2规定。
3.6.2 圆形非金属补偿器的内径极限偏差应符合表3规定。
3.6.3 矩形非金属补偿器的边长极限偏差应符合表4规定。
3.7、 气密性
非金属补偿器以其自由长度处于直线状态，两端固定且有效密封，缓慢加压至1.0倍设计压力，保压5min后，压力表示值应不小于初始压力的90%，其介质为干燥洁净的压缩空气，泄漏量应不大于10%。标准中给出了气密性的具体世漏率指标，便于试验操作。考虑到高温场合使用的圈带，很难做到完全的气密性，因此，指标确定为：“世漏量不大于10%”。
3.8、 补偿量
非金属补偿器的补偿量由补偿器有效长度决定，典型的非金属补偿器的补偿量见表5。通常，随着补偿器有效长度的增加，补偿量也随之增加，但考虑到安全条件，建议补偿器有效长度不超过400mm。由于超过800以上的有效长度很少采用，所以标准中提出建议补偿器有效长度不超过400mm，同时，为了现场使用能够保证一定的灵活性，标准提出如用户有特殊要求，可按用户要求设计制造。
在补偿量的各个极限位置，非金属补偿器外观应无异常，进行气密性试验，泄漏量应不大于10%。
3.9、 焊接接头
焊接接头应进行局部着色渗透检测，检测长度应不小于各条焊接接头长度的20%，且不小于250mm，合格等级不低于JB/T 4730. 5一2005 III 级要求。
3.10、 疲劳性能
非金属补偿器在规定的设计压力、位移条件下循环，循环次数应不小于设计疲劳寿命的2倍，非金属补偿器在规定的试验循环次数后，进行气密性试验，泄漏量应不大于15%。标准为保证非金属补偿器在疲劳寿命方面的可靠性，确定疲劳试验循环速率为不大于25mm/s，确定疲劳试验次数为设计疲劳寿命次数的2倍。
3.11、 爆破压力
非金属补偿器在2倍设计压力下进行压力试验，外观应无明显机械损伤，结构件应无明显变形。 泄压后进行气密性试验，泄漏量应不大于 10%。
3.12、 圈带常用材料的机械物理性能
圈带常用橡胶材料的机械物理性能主要借鉴了美国 FSA 的 Technical Handbook of Non-metallic compensator，圈带用涂覆玻璃纤维布的机械物理性能应符合 JC/T 171. 1-2005 要求。
3.13、 检验规则
非金属补偿器产品检验分为出厂检验和型式检验。 检验项目见表6。
将产品外观和产品尺寸作为出厂的检验项目。因为非金属补偿器产品多数为大口径产品，根据生产厂家现有的检验条件，只能对外观和尺寸进行出厂检验。为保证使用要求，同时，考虑各生产企业的具体情况，确定了非金属补偿器的型式检验项目。
3.14、 判定规则
非金属补偿器的圈带常用橡胶材料的机械物理性能、气密性、疲劳性能和爆破压力试验若有一项及一项以上项目不符合要求时，则判为型式检验不合格；其他项目若有不符合要求的，允许对不符合项目加倍抽样复验，若复验符合要求，仍判非金属补偿器型式检验合格，若复验仍有不符合要求的项目，则判非金属补偿器型式检验不合格。
3.15、 包装与运输
3.15.1 非金属补偿器圈带应进行适当保护，以防止运输和安装过程中被损坏。
3.15.2 在运输过程中，非金属补偿器放置要牢固，并用垫块等隔开，以免金属部分划破圈带。
3.15.3 出厂的非金属补偿器需附有质量合格证书和安装说明书。
3.15.4 其他包装和运输要求参照 JB/T 4 711 2003 中的有关规定。
4 、结束语
佰斯通机械科技在十多年的补偿器&膨胀节的生产中，从各个需求方的定制生产中获取了大量的技术经验，提供的产品配置极具性价比，在完全符合需方的工况条件下最大限度地降低了企业的成本，提高了经销商的利润率。经过16年的发展，我们形成了自己的厂方标准，以上标准仅供参考。