方形或矩形補(bǔ)償器（又稱膨脹節(jié)、伸縮節(jié)）是用于風(fēng)道、煙道、煤粉管道等矩形截面系統(tǒng)中的關(guān)鍵柔性連接裝置，主要功能為吸收管道因熱膨脹、設(shè)備振動或基礎(chǔ)沉降產(chǎn)生的三維位移，緩解結(jié)構(gòu)應(yīng)力，保障系統(tǒng)密封性與運行穩(wěn)定性。該類補(bǔ)償器廣泛應(yīng)用于電廠、鋼廠、水泥廠及化工等工業(yè)領(lǐng)域，尤其適用于大截面、低壓力、高溫或高粉塵工況下的矩形煙風(fēng)道系統(tǒng)。
結(jié)構(gòu)上，方形補(bǔ)償器通常由金屬波紋板、多層非金屬織物復(fù)合層、導(dǎo)流板、壓板法蘭及加強(qiáng)筋板等組成。波紋板多采用不銹鋼或碳鋼材料，具備一定彈性變形能力，用于吸收軸向壓縮與拉伸位移；非金屬織物層由玻璃纖維、陶瓷纖維、PTFE涂層等材料疊加構(gòu)成，具有良好的耐高溫、耐腐蝕和密封性能，同時適應(yīng)橫向與角向變形。導(dǎo)流板設(shè)置于介質(zhì)流動側(cè)，用于減少氣流擾動，降低對補(bǔ)償器本體的沖刷與振動影響。整體結(jié)構(gòu)通過壓板與螺栓固定于管道法蘭之間，確保連接可靠、密封嚴(yán)密。
在熱態(tài)運行過程中，管道因溫度變化產(chǎn)生膨脹位移，補(bǔ)償器通過波紋板的彈性變形與織物層的柔性伸縮協(xié)同吸收位移量。其補(bǔ)償能力與波紋高度、波數(shù)、材料厚度及織物層數(shù)密切相關(guān)。設(shè)計時需結(jié)合管道系統(tǒng)應(yīng)力分析結(jié)果，合理確定補(bǔ)償量、剛度及疲勞壽命，避免因位移超限或剛度不匹配導(dǎo)致早期損壞。
實際運行中，補(bǔ)償器的性能受多種因素影響。高溫?zé)煔猓ǹ蛇_(dá)400℃以上）、高濃度粉塵沖刷、頻繁啟停造成的熱循環(huán)，以及系統(tǒng)振動均可能加速材料老化與疲勞損傷。若安裝過程中存在法蘭錯邊、螺栓緊固不均或強(qiáng)行組對，將導(dǎo)致局部應(yīng)力集中，易引發(fā)織物層撕裂或焊縫開裂。此外，導(dǎo)流板固定不牢或積灰堵塞，也可能引起振動加劇，影響使用壽命。
為保障運行可靠性，建議在設(shè)計階段充分考慮工況條件，合理選材與布置支撐結(jié)構(gòu)，避免補(bǔ)償器承受額外彎矩或剪力。安裝時應(yīng)確保法蘭面平行、對中準(zhǔn)確，螺栓按對角順序分次緊固，控制壓緊力。運行期間應(yīng)納入定期巡檢范圍，重點檢查織物層是否破損、金屬件是否腐蝕、連接部位是否松動或泄漏，發(fā)現(xiàn)問題及時處理
