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金属补偿器的设计应考虑哪些因素?

作者:江苏晨光环保集团    发布时间:2021-07-14     浏览次数 :164


        金属补偿器也称为波纹管、补偿器、膨胀节、波纹补偿器和膨胀节。该产品结构紧凑,补偿量大,无泄漏,耐腐蚀,使用寿命长,安装方便,产品质量可靠。该产品广泛应用于钢铁、石油、化工、冶金、电力、给排水、建筑等行业。
 
  补偿器的设计主要考虑抗压强度、稳定性和疲劳性能三个因素。虽然国家标准和美国EJMA标准对这些方面的计算和评定都有明确的规定,但从多年的应用实践和补偿器的失效分析发现,标准中给出的稳定性计算和评定方法不够全面,疲劳寿命只给出了相对粗略的极限范围(平均疲劳寿命适用于10 ^ 3 ~ 10 ^ 3)。有时候完全符合标准要求的产品在实际使用中会出现一些问题。如内压轴向补偿器预位移状态下,试压时补偿器波纹管容易发生平面失稳,大直径外压轴向补偿器全位移工作状态下补偿器波纹管容易发生周向失稳,小直径复合拉杆补偿器和铰链补偿器全位移工作状态下容易发生立柱失稳。波纹管变形过大不仅影响其稳定性,还为应力腐蚀提供了有利的环境条件。
 
金属补偿器
 
  金属补偿器的设计应考虑哪些因素:
 
  补偿器波纹管的疲劳寿命和整体应力波纹管的补偿量取决于其疲劳寿命。疲劳寿命越高,波纹管单波补偿量越小。一些厂家为了降低成本,增加单波补偿量,将波纹管的许用疲劳寿命降低得很低,会导致波纹管因位移而产生较高的子午弯曲应力和较高的综合应力,大大降低了波纹管的稳定性。波纹管的综合应力和抗压强度可以从标准中给出的波纹管平面稳定性和周向稳定性的计算方法和评定标准中看出,两者都反映了强度问题。波纹管设计许用寿命短时,不仅子午综合应力高,而且周向应力也高,使波纹管迅速进入塑性变形,导致波纹管失稳。补偿器位移及其立柱稳定性对于复合拉杆式和铰链式补偿器,横向位移是通过波纹管角位移引起的中间管段倾斜来实现的。当波纹管发生角位移时,波纹管凸侧的承载面积大于凹侧的承载面积,这导致补偿器上增加了侧向力,与轴向补偿器相比,补偿器更容易发生立柱不稳定。显然,波纹管的单波位移越大,补偿器的横向位移越大,越容易产生立柱失稳。

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