橡膠膨脹節(jié)是輸送管道系統(tǒng)上安裝使用的一種非常有效的補償元件，同時它也是整個管道系統(tǒng)中較薄弱的一個環(huán)節(jié)，它的制造質(zhì)量決定了整個管道系統(tǒng)的運行質(zhì)量。在工業(yè)發(fā)達國家，橡膠膨脹節(jié)的制造工藝已經(jīng)成熟，產(chǎn)品質(zhì)量比較穩(wěn)定。
在我國，橡膠膨脹節(jié)制造雖有幾十年的歷史，波紋橡膠膨脹節(jié)規(guī)模的制造和在管道系統(tǒng)中大量的使用還是近幾年剛剛興起的，特別是在石化、城建等部門應(yīng)用較廣泛，尤其是U型多層金屬橡膠膨脹節(jié)橡膠膨脹節(jié)。但是由于在制造工藝上較為粗糙，工藝紀(jì)律執(zhí)行和管理松馳，質(zhì)量保證體系不完善，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，經(jīng)常出現(xiàn)質(zhì)量事故。根橡膠膨脹節(jié)協(xié)會(國內(nèi)橡膠膨脹節(jié)質(zhì)量現(xiàn)狀及存在問題的初步調(diào)查報告)的結(jié)果，我國橡膠膨脹節(jié)失效原因緣于制造缺陷的高達26.6%。運行過程中的共振現(xiàn)象也是造成失效的一個主要原因。加裝橡膠膨脹節(jié)的管道系統(tǒng)所受激勵的頻率與該系統(tǒng)的某階固有頻率相接近時，系統(tǒng)振幅顯著增大的現(xiàn)象。
共振時，激勵輸入管道系統(tǒng)的能量較大，系統(tǒng)出現(xiàn)明顯的振型，稱為位移共振。此外還有在不同頻率下發(fā)生的速度共振和加速度共振。產(chǎn)生共振的重要條件之一，就是要有彈性，而且一件物體受外來的頻率作用時，它的頻率要與后者的頻率相同或基本相近。在焊接金屬波紋橡膠膨脹節(jié)密封裝置時，會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動和軸向振動兩種形式的振動。扭轉(zhuǎn)振動通常是由摩擦副之間的摩擦力產(chǎn)生的。軸向振動是由軸的軸向竄動產(chǎn)生的。扭轉(zhuǎn)振動會自行轉(zhuǎn)變成軸向振動。在許多情況下，當(dāng)焊接使金屬波紋橡膠膨脹節(jié)周期伸縮運動的頻率和密封裝置的固有頻率相等時，則可能發(fā)生共振產(chǎn)生較大的應(yīng)力導(dǎo)致斷裂。
如何防止橡膠膨脹節(jié)產(chǎn)生共振松夏橡膠膨脹節(jié)實驗*工程師經(jīng)過實驗總結(jié)處，可以通過改變片厚、片數(shù)、材料、安裝長度、間距，使得密封的固有頻率應(yīng)設(shè)計得比主振動頻率大一些，或者利用不對稱型波形和拔叉來傳遞轉(zhuǎn)矩。另外，還可以在波紋橡膠膨脹節(jié)的周圍裝阻尼片，產(chǎn)生輕微的彈性載荷，在振幅形成前就減弱振動，從而保證與波紋橡膠膨脹節(jié)相接觸，通過減振片把波紋橡膠膨脹節(jié)的動能導(dǎo)出，防止共振。