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波纹管补偿偿器的失效范例及缘故原由阐发

波纹管补偿器的失效范例及缘故原由阐发
2.1 失效范例
波纹管补偿器的失效在管线试压和运行时期均有产生。管线试压时出现题目重要有三种范例:由于管系暂时支持不妥,或管系牢固支架设置不公道,导致支架粉碎,波纹管过量变形而失效;由于波纹管计划所思量的压力或位移宁静富饶度不敷,管线试压时波纹管产生失稳变形失效;赔偿器制造质量题目,制造厂偷工减料,5层不锈钢擅自改为3层或更少。
波纹管补偿器在运行时期的失效重要体现为腐化走漏和失稳变形两种情势,此中以腐化失效居多。从腐化失效波纹管的剖解阐发发明,腐化失效通常分点腐化穿孔和应力腐化开裂,此中氯离子应力腐化开裂约占整个腐化失效的95%。波纹管失稳有强度失稳和布局失稳两种范例,强度失稳包罗表里压波纹管平面失稳和外压波纹管周向失稳;布局失稳是内压波纹管赔偿器的柱失稳。
2.2 计划委顿寿命与稳固性及应力腐化的干系
波纹管补偿器的计划重要思量耐压强度、稳固性和委顿性能等三个方面的因素。固然国度尺度和美国EJMA尺度对这几方面的盘算和评建都有明白的划定,但从多年的应用实践和波纹管失效阐发中发明,尺度中给出的关于稳固性的盘算和评定要领不敷**,且委顿寿命也仅给出了比力粗的边界范畴(均匀委顿寿命在 103~105实用)。偶然一个完全切合尺度要求的产物,在现实利用时也会出现一些题目。如内压轴向型赔偿器预变位状态在压力试验时波纹管易产平生面失稳,大直径外压轴向型赔偿器全位移事情状态波纹管易产生周向失稳,小直径复式拉杆型赔偿器、搭钮型赔偿器全位移事情状态易产生柱失稳。波纹管过大的变形不但对其稳固性造成影响,还会为应力腐化提供有利的情况条件。
2.2.1 波纹管委顿寿命与其综合应力 波纹管的赔偿量取决于其委顿寿命,委顿寿命越高,波纹管单波赔偿量越小。为了低落本钱,进步单波赔偿量,有些生产厂家将波纹管的许用委顿寿命降得很低,如许会导致由位移引起的波纹管子午向弯曲应力很大,综合应力很高,大大低落了波纹管的稳固性。表1给出了无增强U形波纹管许用委顿寿命与子午向综合应力及单波赔偿量之间的干系。
2.2.2 波纹管的综合应力与其耐压强度 由尺度中给出的波纹管平面稳固性和周向稳固性的盘算要领和评定尺度可以看出,二者反应的均为强度题目。当波纹管计划的许用寿命较低时,不但其子午向综合应力较高,环向应力也比力高,使波纹管局部很快进入塑性变形,导致波纹管失稳。
对付内压波纹管,位移应力在波纹管波峰和波谷处形成塑性铰,再加上压力应力,波纹管很快产平生面失稳。这便是低委顿寿命波纹管在位移条件下平面失稳压力远低于高委顿寿命的波纹管的基础缘故原由。比方在预变位状态下,即波纹管位移量为许用值的1/2时,一个许用委顿寿命为200次的波纹管,尚未到达其容许计划压力时,已经产平生面失稳;许用委顿寿命为1000次的波纹管,到达计划压力时,波纹管处于平面稳固状态,到达1.5倍计划压力时,波纹管处于临界失稳状态;许用委顿寿命为2000次的波纹管到达计划压力1.5倍时,波纹管仍处于平面稳固状态。
从外压波纹管纵向剖面看,相称于一个受压力的拱梁,事情时波纹管处于拉伸状态,相称于拱梁低落了拱高,其抗失稳的本领天然低落。当波纹管单波位移过大时,波纹平直部门倾斜,使得波纹管波峰直径有缩小的趋向,但波峰圆环直径是确定的,为了和谐变形,就会产生波峰塌陷,波纹管周向失稳。在海内皮毛应的尺度中,关于位移对波纹管外压周向稳固性的影响均未涉及,有待于深入探究。
综上所述,固然至今为止在热力管网的应用历程中尚未发明由委顿而引起的粉碎,但波纹管过低的计划委顿寿命,将会导致劫难性的结果。
2.2.3 补偿器位移与其柱稳固性 对付复式拉杆型和搭钮型赔偿器,横向位移是由波纹管角变位引起中心管段倾斜实现的。当波纹管产生角变位时,波纹管凸出侧承压面积大于凹陷侧承压面积,导致赔偿器附加了一个横向力,较之轴向型赔偿器更易产生柱失稳。显然波纹管单波位移越大,补偿器横向位移越大,越易产生柱失稳

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