波紋補(bǔ)償器在壓縮情況下工作時(shí)的允許壓縮位移量比工作在拉伸情況下的允許拉伸位移量要大一些,因此在設(shè)計(jì)波紋補(bǔ)償器時(shí)應(yīng)盡可能讓波紋補(bǔ)償器在壓縮情況下工作。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在一般情況下,同一材料、同一規(guī)格的波紋補(bǔ)償器,其允許的壓縮位移是允許的拉伸位移的1.5倍,允許位移與波紋補(bǔ)償器的幾何尺寸參數(shù)及材料性能有關(guān)。
一般情況下,波紋補(bǔ)償器的允許位移大小與材料的屈服強(qiáng)度及外徑的平方成正比,而與材料的彈性模量、波紋補(bǔ)償器的壁厚成反比。另外,相對(duì)性波深、波厚對(duì)它也有一些影響。
波紋補(bǔ)償器是一種撓性、厚壁、有橫向波紋的具有伸縮作用的器件,它由金屬波紋補(bǔ)償器與構(gòu)件構(gòu)成。波紋補(bǔ)償器的原理主要是利用自身的彈性伸縮作用,補(bǔ)償管道因?yàn)闊嶙冃?、機(jī)械變形和各種各樣機(jī)械振動(dòng)而造成的軸向、角向、側(cè)向以及組合位移,補(bǔ)償?shù)淖饔镁邆淇箟?、密封性、不易腐蝕、不怕溫度、抗沖擊、減震減噪的作用,具有減少管道變形和提升管道使用壽命的作用。
波紋補(bǔ)償器的安裝和試壓:
一、安裝前,應(yīng)先檢查非金屬波紋補(bǔ)償器的規(guī)格及管道的支座配置需要復(fù)合設(shè)計(jì)要求。
二、需要進(jìn)行“冷緊”的膨脹節(jié),其預(yù)變形所用的輔助構(gòu)件,應(yīng)在膨脹節(jié)預(yù)變。
三、對(duì)帶內(nèi)襯筒的膨脹節(jié),應(yīng)注意使內(nèi)襯筒方向與介質(zhì)流動(dòng)方向一致(按膨脹節(jié)的流向標(biāo)志安裝)。平面角向型膨脹節(jié)的鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)屏幕應(yīng)與位移平面一致。
四、安裝過程中不允許焊渣飛濺到小組紋管表面和使波紋補(bǔ)償器受到其它機(jī)械損傷。
五、管道對(duì)中性要好,在無其它方法確定時(shí),可采用直管敷設(shè)后切下等長管道再安裝膨脹節(jié)。
六、須注意的是,膨脹節(jié)是不吸收扭矩的,因此在安裝膨脹節(jié)時(shí),不允許膨脹節(jié)受到扭轉(zhuǎn)。
七、對(duì)用于氣體介質(zhì)的膨脹節(jié)及其連接管道,作水壓試驗(yàn)時(shí),要考慮充水時(shí)是否需要對(duì)膨脹節(jié)的接管加設(shè)臨時(shí)支架以承重。
八、水壓試驗(yàn)用水需要凈,無腐蝕性,并控制水中的氯離子的含量不超過25ppm。水壓試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)盡快排盡波紋補(bǔ)償器中的積水,并不慢將波殼的內(nèi)表面吹干。
九、除設(shè)計(jì)要求預(yù)拉壓或“冷緊”的預(yù)變形外,嚴(yán)禁使用波紋補(bǔ)償器變形的方法來調(diào)整管道的安裝偏差,以免影響膨脹節(jié)的正常功能,否則會(huì)降低其使用壽命和增加管系、設(shè)備及支承構(gòu)件的載荷。
十、膨脹節(jié)所有的活動(dòng)元件不可以被外部構(gòu)件卡死或限制其活動(dòng)部位。
十一、管系安裝完畢后應(yīng)立即拆除膨脹節(jié)上用作安裝運(yùn)輸保護(hù)的輔助定位機(jī)構(gòu)及緊固件,并按設(shè)計(jì)要求將限位裝置調(diào)到規(guī)定的位置,使管系在環(huán)境條件得以充足的補(bǔ)償。
金屬軟連接振動(dòng)是縱向振動(dòng),造成波紋補(bǔ)償器的不同區(qū)域周期性的拉伸和壓縮,應(yīng)力應(yīng)變的分布也周期性變化。波紋補(bǔ)償器振動(dòng)的特征是系統(tǒng)流速相對(duì)較不錯(cuò),雷諾數(shù)很大,管路中發(fā)生嚴(yán)重湍流,定常流速的不可壓流體與管道耦合造成的不穩(wěn)定很可能是主要原應(yīng),但這里的流速并不高,于是一個(gè)不可忽略的因素是波紋補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu),波紋補(bǔ)償器的凹凸壁面導(dǎo)致了與流體的強(qiáng)烈耦合,加上薄壁波紋補(bǔ)償器剛度差,弱約束,進(jìn)一步加劇了振動(dòng)。
波紋補(bǔ)償器振動(dòng)規(guī)律:縱向振動(dòng)為主:振動(dòng)是沿著中心軸前后竄動(dòng)。振動(dòng)分布不均:振動(dòng)主要集中在局部區(qū)域。對(duì)于兩端固定的波紋補(bǔ)償器,振動(dòng)劇烈的位置位于波紋補(bǔ)償器的中部,沿軸線趨向兩端,振動(dòng)逐漸減小。應(yīng)力分布:整個(gè)振動(dòng)過程中應(yīng)力是交變的動(dòng)應(yīng)力。旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器大應(yīng)力出現(xiàn)在壓縮或拉伸厲害的波紋底部,即波紋的彎曲區(qū)域特別是峰谷處,而波紋的直壁上的應(yīng)力相對(duì)小。應(yīng)力集中的區(qū)域是變形大的地方,這些區(qū)域波紋補(bǔ)償器發(fā)生明顯的拉伸壓縮等彈性變形,因而應(yīng)變也大。
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