金属补偿器（Metal Expansion Joint），又称金属膨胀节或波纹补偿器，是一种用于管道、设备或机械系统中的柔性连接装置，主要用于吸收因温度变化、机械振动或安装误差引起的位移（轴向、横向、角向），同时起到减振、降噪和密封的作用。以下是关于金属补偿器的详细介绍：

1. 结构与材料

• 核心部件：波纹管（多层或单层金属薄壁结构，常见材质为不锈钢304/316L、哈氏合金、钛合金等）。

• 附属结构：法兰、端管、导流筒、拉杆、保护罩等，根据工况需求配置。

• 材料选择：依据介质（腐蚀性、温度）、压力和环境（是否需耐高温或低温）确定。

2. 工作原理

通过波纹管的弹性变形，补偿管道因热胀冷缩、振动或地基沉降产生的位移，减少系统应力，保护管道和设备。

3. 主要类型

• 轴向型：补偿轴向位移（沿管道轴线方向）。

• 横向型：补偿垂直于管道轴线的横向位移。

• 角向型：补偿管道角度变化（如弯头处的旋转位移）。

• 压力平衡型：用于消除内压推力，适用于高压或长距离管线。

• 铰链型：通过铰链机构吸收角向位移，多用于复杂管道系统。

4. 应用场景

• 工业管道：石油化工、电力、供热系统中的蒸汽、燃气管道。

• 机械设备：泵、压缩机进出口，减少振动传递。

• 航空航天：发动机管路的热补偿。

• 建筑领域：大型建筑的空调、消防管道系统。

5. 选型要点

• 补偿量：需计算管道的最大热位移量。

• 工作压力：确定波纹管的承压等级。

• 温度范围：选择耐高温或低温的材料（如高温用Inconel合金）。

• 介质特性：腐蚀性介质需选用耐蚀材料或内衬防腐层。

• 安装空间：根据现场空间选择补偿器长度和类型。

6. 安装与维护

• 安装要求：

  • 避免扭曲或过大的预拉伸/压缩。

  • 固定支架和导向支架需按设计要求设置。

  • 带导流筒时注意介质流向。

• 维护检查：

  • 定期检查波纹管是否有裂纹、腐蚀或疲劳变形。

  • 检查法兰密封是否泄漏，拉杆是否松动。

7. 常见问题与解决

• 疲劳失效：波纹管因反复变形导致开裂，需优化设计或更换更高循环次数的产品。

• 腐蚀泄漏：介质腐蚀或环境氯离子腐蚀，可改用双相不锈钢或增加涂层。

• 失稳变形：超压或超位移导致波纹管鼓胀，需重新核算参数并加固支撑。

8. 相关标准

• 国际：EJMA（美国膨胀节制造商协会标准）、ASME B31.3。

• 国内：GB/T 12777《金属波纹管膨胀节通用技术条件》。

如需更具体的选型指导或应用案例，可进一步说明工况参数（如温度、压力、介质、位移量等）。