关于补偿管道热变形的设计原理及优点

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关于补偿管道热变形的设计原理及优点
发布人:http://www.coolyg.com  发布日期:2013/11/25 9:48:15
补偿管道的热变形,机械变形和吸收各种机械振动,起到降低管道应力和提高管道使用寿命的作用。
设计理论:对耐压能力,位移引起的应力,疲劳寿命,位移引起的整体弹力和稳定性因素进行计算和校核。设计计算参数为刚度,应力,有效面积,失稳,允许位移,耐压力和使用寿命。一般设计管网时要求波纹补偿器在满足强度、稳定性和疲劳寿命前提下,补偿量越大越好,刚度值越小越好。波纹补偿器允许的补偿能力一般按最大补偿能力的1/2~2/3计算。为了防止横向突出,波纹补偿器的波数不宜太多,一般常用的是1~4个波,因为波数太多就会破坏对称变形。
设计合理,焊接质量高,抗疲劳性能好,补偿量大。波纹管的稳定处理目的就在于消除应力,稳定性能,稳定几何尺寸。主要是失稳定性和腐蚀。材料的畸变,焊接不均匀,成形后波形不规则和残余损伤都能引起局部部位高应力。材料及热处理:主要取决于工作介质,对于高温蒸汽热网防止应力腐蚀造成的破坏推荐用316L且固溶处理,对于催化,裂化高温装置用波纹管推荐高镍合金进行退火或固溶处理。选择合适的波纹数量和波纹厚度来满足所提供的口径相对应的压力下的补偿量的需求。波纹管设计的参数较多,由于波纹管在系统中的用途不同,其设计计算的重点也不一样。 金属波纹管作为弹性密封零件,如果波纹管内压力增大至某一临界值,波纹管就失效
波纹管采用薄壁多层结构,增加了产品的补偿量,为工程节省补偿器的使用量,同时位移刚度小,减少弹性反力,从而减少支座受力,降低工程造价,在连接方式,导流套结构,导向结构,抗弯结构及限位等方面也采取了一系列措施。
疲劳寿命:考虑使用年限或大修,更换周期。我们把全位移下补偿器往返一个来回设计为一次,参数表中的疲劳寿命次数是总位移次数。疲劳破坏次数是根据波纹管的结构参数,补偿量和压力值,通过计算和试验验证而确定的,由于波纹管的疲劳问题是一个比较复杂的问题,其数值的散布度较大,因此国家有关标准规定,在确定补偿器的疲劳寿命[N]时,要有15倍的安全系数,即[N]=N/15 [N]:安全疲劳寿命 N=疲劳破坏次数。一般厂家是10倍。
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