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金属波纹补偿器的实际性能和应用场合有哪些?

2018-11-20 08:41:54
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金属波纹补偿器是一种复杂的轴对称薄壁壳体结构,在正常的工作压力下,金属波纹补偿器的变形处于线弹性范围内,当吸收位移变形后或受超压作用时,一方面金属波纹补偿器的形状变化导致实际的力学模型发生改变,另一方面金属波纹补偿器的的波峰及波谷附近部位局部实际处于弹塑性变形区,金属波纹补偿器的数学模型涉及几何非线性及材料非线性,多层、加强型波纹管补偿器在工作状态下,金属波纹补偿器层间的相互接触及加强环和金属波纹补偿器的相互接触使其涉及状态非线性。因此多层、加强型波纹管补偿器是一个具有高度非线性的结构。

在实际性能的角度来看,金属波纹补偿器能够抵抗的破坏只限于轻微破坏。注油式直流介质无推力波纹补偿器紧固件均采用环球标准件,其螺栓、螺母等的机械性能是金属材料的常用指标的一个集合。在机械制造业中,一般机械零件都是在常温、常压和非强烈腐蚀性介质中使用的,且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能,称为波纹补偿器机械性能(或称为力学性能),并且零部件的弹性、强度、刚度、冲击韧性、断裂韧性在行业内享有盛誉。

实际进行金属波纹补偿器安装的时候,管道与支架之间所进行的是焊死或者依靠限位挡板的焊接对支架进行固定,直埋式的管道采用的大部分都是内固的方式,这样的固定方式对可减少桥接的传热,并且还能在固定环的里外添加关于橡胶隔热板等材料,一般建议不采用焊接的方式,这样可以方便其自由的进行活动,在某种情况下固定支架会因受力出现位移量,严重的时候会造成纵向的微量位移,从而造成对补偿器的扭矩作用,而出现这种位移的情况的时候对于补偿器还会相应的干扰作用。所以在我们对补偿器进行安装的时候对固定支架所产生的位移影响是需要多多注意的。如果不及时处理的话则会造成稳定性的影响。

金属波纹补偿器应用范围主要是各类泵、阀、空压机的进出口以及各类消防配管、空调配管、蒸汽配管等。另外还有一般工厂配管和需要卫生的场合,机械设备配管,需要减震和补偿热位移的场合,生活用水配管和需要柔性联接的场合。金属波纹补偿器波纹补偿器在安装前应先检查其型号、规格及管道配置情况,需要符合设计要求,对带内套筒的补偿器应注意使内套筒的方向与介质流动方向一致,铰链型补偿器的铰链转动平面应与位移转动平面一致。金属波纹补偿器在钢铁产业的应用也很广泛,在大型的高炉、热风炉上,主要应用大口径的金属补偿器膨胀节。例如在高炉炉顶设备中的给排压管路系统、高炉炉体的冷却管路系统、送风管路、大型转炉炉顶供氧管路和冷却水管路等,都使用不同类型的金属补偿器膨胀节。在高炉炉体的送风支管中安装了一个通用型补偿器膨胀节,它不仅能补偿管路的位移,还可以减小安装应力。

另外,金属波纹补偿器的平均使用寿命与限制使用寿命很多人比较关注。直埋式波纹补偿器设计主要考虑耐压强度、稳定性和疲劳性能等三个方面的因素。虽然有关部门标准和美帝EJMA标准对这几方面的计算和评定都有明确的规定,但从的应用实践和波纹管失效分析中发现,标准中给出的关于稳定性的计算和评定方法不够   ,且疲劳寿命也仅给出了比较粗的界限范围(平均疲劳寿命在103~105适用)。有时一个基本符合标准要求的产品,在实际使用时也会出现一些问题。如内轴向型波纹补偿器预变位状态在压力试验时波纹管易产生平面失稳,大直径外轴向型补偿器全位移工作状态波纹管易产生周向失稳,小直径复式拉杆型补偿器、铰链型补偿器全位移工作状态易产生柱失稳。波纹管过大的变形不仅对其稳定性造成影响,波纹补偿器还会为应力腐蚀提供有利的环境条件。


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