軸向波紋膨脹節(jié)的疲勞測試及波紋層數(shù)選擇-河北中浩機(jī)械制造有限公司
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軸向波紋膨脹節(jié)的疲勞測試及波紋層數(shù)選擇
軸向波紋膨脹節(jié)在內(nèi)部加導(dǎo)流筒，只能實現(xiàn)一部分的徑向補(bǔ)償能力，故一般僅用以吸收或補(bǔ)償管道的軸向位移（如果管系中確需少量的徑向位移，也可以吸收軸向、角向和任意三個方向位移的組合；鉸鏈補(bǔ)償器（也稱角向補(bǔ)償器），它以兩個或三個補(bǔ)償器配套使用（單個使用鉸鏈補(bǔ)償器沒有補(bǔ)償能力），用以吸收單平面內(nèi)的橫向變形；萬向鉸鏈（角向）補(bǔ)償器，由兩個或三個配套使用，可吸收三維方向的變形量。
軸向波紋膨脹節(jié)兩側(cè)的導(dǎo)向支座應(yīng)接近膨脹節(jié)，支座的型式應(yīng)使膨脹節(jié)能定向運(yùn)動。裝在管道彎頭附近的橫向型膨脹節(jié)，兩端各高一導(dǎo)向支座，其中一個宜是平面導(dǎo)向管座，其上、下活動間隙按下式計算：ε-活動間隙（mm）；L-補(bǔ)償器 長度（mm）；△Y-管段熱膨脹量（mm）；△X-不包括L長度在內(nèi)的垂直管段的熱膨脹量（mm）。
角向型膨脹節(jié)宜兩個或三個為一組配套使用，用以吸收管道的橫向位移，對Z形和L形管段兩個固定管架之間，只允許安裝一個橫向型膨脹節(jié)或一組角向型膨脹節(jié)。此時平面鉸鏈銷的軸線垂直于彎曲管段形成的平面（萬向鉸鏈膨脹節(jié)不受此限制）。裝有一組鉸鏈膨脹節(jié)的管段，其平面導(dǎo)向架的間隙ε亦可按上式計算。但是L長度應(yīng)為兩補(bǔ)償器鉸鏈軸之間的距離，△X是整個垂直管段的熱膨脹量。
根據(jù)試驗和使用經(jīng)驗，用于供熱工程的波紋膨脹節(jié)疲勞壽命應(yīng)不小于1000次。波紋膨脹節(jié)疲勞壽命設(shè)計由軸向波紋膨脹節(jié)的失效類型及原因分析可以看出，波紋管的平面穩(wěn)定性、軸向穩(wěn)定性及性能均與其位移量即疲勞壽命相關(guān)。過低的疲勞壽命將會導(dǎo)致波紋管穩(wěn)定性及耐蝕性能下降。
波紋管不能承重，應(yīng)單獨(dú)吊裝；除設(shè)計要求預(yù)拉伸或冷緊的預(yù)變形量外，嚴(yán)禁用使波紋管變形的方法來調(diào)整管道的安裝偏差；安裝過程不允許焊渣飛濺到波紋管表面和受到其他機(jī)械性損傷；波紋管所有活動元件不得被外部構(gòu)件卡死或限制其活動部位正常工作。
大多數(shù)波紋膨脹節(jié)的失效是由外部環(huán)境腐蝕造成的，因此在進(jìn)行波紋膨脹節(jié)的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，可考慮隔絕外部腐蝕介質(zhì)與波紋管的接觸。如對于外向型補(bǔ)償器可在出口端環(huán)與出口管之間增加填料密封裝置，其作用相當(dāng)于套筒補(bǔ)償器，既可抵擋外部腐蝕介質(zhì)的侵入，又給波紋管補(bǔ)償器增加了一道屏障，即使波紋管破壞，波紋膨脹節(jié)還可以起到補(bǔ)償作用并避免波紋管失效。
在多層波紋和單層波紋的厚度相同的時候，選用多層的設(shè)計方式可以使波紋管的剛度大限度的降低，和使彈性反力下降到低，以此來提高軸向波紋膨脹節(jié)和管道的壽命。
雙層或者多層不銹鋼波紋管撓性好，補(bǔ)償變形，而且能承受較高的壓力，具有較高的疲勞壽命，示意在動載荷下或主要管線上工作。但是多層波紋管成本高、制造工藝復(fù)雜，存在著端面焊接封口的技術(shù)問題，以及層間氣體受熱膨脹升壓而導(dǎo)致膨脹節(jié)失效的問題。
相反的單層波紋膨脹節(jié)卻無法達(dá)到；在使用的方面，因考慮到多層軸向波紋膨脹節(jié)要使用在具有腐蝕性介質(zhì)的場合，所以在進(jìn)行制作的時候其內(nèi)外兩層所使用的材料是不一樣的，因為內(nèi)層有腐蝕性介質(zhì)的侵蝕，所選擇的材料等級會比外層的好一些，而外層的則可以使用一般的即可。
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