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發布時間:2020-07-18 06:00  





?預應力金屬波紋管應力分布計算
通過以上計算結果的分析,可得到如下結論:
1)無論何種工況,預應力金屬波紋管各層的應力分布規律基本相同,其分布規律是波峰與波谷部位應力較大,其余部位應力較小。
2)在位移載荷(拉或者壓)作用下,預應力金屬波紋管的更大等效應力均發生在波谷位置。這是因為波谷截面的面積小于波峰截面面積,在同一軸向載荷作用下,它的承力面積比波峰小,應力比波峰大。在同樣大小的位移作用下,無論拉或壓,應力值基本相同。當位移量超過0.4mm,結構更大應力超過其材料的屈服極限448MPa。在實際使用過程中,為了在高溫、高壓狀態下能夠實現密封功能,接觸式波紋管密封普遍采用較大的壓縮量,這樣密封端面比壓相應會大大提高,摩擦副端面磨損嚴重,同時產生大量摩擦熱。
3)在拉伸位移-內壓聯合作用下,結構更大應力發生在波峰;在壓縮位移-內壓聯合作用下,結構更大應力發生在波谷。這是因為拉伸位移載荷使波谷與波峰內表面均受拉,而內壓載荷使波谷內表面受壓,波峰內表面受拉,根據力的疊加性可知,波峰應力大于波谷,而壓縮位移載荷與內壓產生的應力在波谷、波峰的疊加性剛好相反,這說明計算結果與理論分析是吻合的。按是否能吸取管道內介質壓力所發生的壓力推力(盲板力),可分為無管束型波紋管伸展節和有管束型伸展節。
4)在工作狀態下,預應力金屬波紋管的應力主要是由位移載荷引起,因此,在使用過程中應嚴格控制位移的大小。
金屬波紋管的制作工藝
1、液壓成形工藝
液壓成形是金屬波紋管應用廣泛、常見的一種成形方法。主要用來制造環形波紋管,可成形壁厚0.08~4mm的波紋管。波紋管液壓成形是管坯在受內壁液體壓力下,當應力超過屈服強度后,在專用模具內成形為波紋管。
2、機械成形工藝
波紋管的機械成形,包括旋壓成形、滾壓成形和機械膨脹等工藝方法。
一般來說機械成形具有工藝簡單、工裝制造容易,生產等優點。同時也存在產品制造比較粗糙,性能不高等缺點。它較多應用于螺旋波紋管,波紋膨脹節、大直徑厚壁波紋管的制造。
3、橡膠成形工藝
橡膠成形工藝是脹形工藝的一種。它是以橡膠為成形凸模,在壓力作用下像膠凸模變形,把管坯按凹模型腔成形波紋管,成形方式通常是單波連續成形。
4、機械液壓成形
機械液壓成形是將管坯先用滾壓方法向內滾形,然后用液壓方法向外脹形形成波紋管的成形方法。機械液壓成形的波紋管,由于波峰、波谷都參加了變形,都達到了強化,對提高波紋管彈性起到了良好的作用,是制造深波波紋管的一種有效工藝方法。
?金屬波紋管,也叫膨脹節或補償器,屬于一種補償元件
金屬波紋管,也叫膨脹節或補償器,屬于一種補償元件。利用其作業主體波紋管的有效伸縮變形,以吸收管線、導管、容器等由熱脹冷縮等原因而發生的尺寸改變,或補償管線、導管、容器等的軸向、橫向和角向位移。也可用于降噪減振。
金屬波紋管在許多職業均有使用,除具有良好的補償能力之外,高可靠性是主要原因。其可靠性是通過設計、制作、裝置、運轉辦理等多個環節來保證的,任何一個環節的失控都會導致補償器壽數的降低乃至失效。
波紋管的失效在管線試壓和運轉期間均有發作。管線試壓時出現問題主要有三種類型:因為管系臨時支撐不妥,或管系固定支架設置不合理,導致支架損壞,波紋管過量變形而失效;因為波紋管設計所考慮的壓力或位移安全殷實度不夠,管線試壓時波紋管發生失穩變形失效;也就是說,金屬波紋管的制作主要就是利用金屬波紋管卷管機來進行加工生產。補償器制作質量問題,制作廠偷工減料,5層不銹鋼私自改為3層或更少。
波紋管在運轉期間的失效主要表現為腐蝕泄漏和失穩變形兩種形式,其間以腐蝕失效居多。從腐蝕失效波紋管的解剖分析發現,腐蝕失效通常分點腐蝕穿孔和應力腐蝕開裂,其間氯離子應力腐蝕開裂約占整個腐蝕失效的95%。波紋管失穩有強度失穩和結構失穩兩種類型,強度失穩包含表里壓波紋管平面失穩和外壓波紋管周向失穩;在機械、航空航天、石油化工、電力、汽車、船舶及核工業等工業領域得到了越來越廣泛的應用。結構失穩是內壓波紋管補償器的柱失穩。