在典型管段中波紋管補(bǔ)償器的計(jì)算

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在典型管段中波紋管補(bǔ)償器的計(jì)算，通過(guò)設(shè)置固定支座，任何復(fù)雜的管道系統(tǒng)都可以分成幾種形狀。

相對(duì)簡(jiǎn)單的獨(dú)立補(bǔ)償管段是直管段，L形管段，Z形管段等。應(yīng)根據(jù)典型管段的工作條件和熱位移在設(shè)計(jì)中選擇波紋補(bǔ)償器型號(hào)。

計(jì)算典型管段的熱位移，以確定波紋管補(bǔ)償器的波數(shù)，并在指定的疲勞壽命下得出補(bǔ)償器的額定補(bǔ)償。本文研究的波紋管補(bǔ)償器設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)條件是：

1選擇波紋管補(bǔ)償器的額定補(bǔ)償量時(shí)，請(qǐng)考慮20％的熱伸長(zhǎng)率。

2只考慮波紋管補(bǔ)償器后的位移增加和波紋補(bǔ)償器的補(bǔ)償量，無(wú)論風(fēng)荷載和管道上的其他外部載荷施加的力如何。

①不允許加方型彎管直管段中設(shè)置外壓軸向型波紋管補(bǔ)償器的布置。

直管段中外壓軸向型波紋管補(bǔ)償器的布置，選用外壓軸向型波紋管補(bǔ)償器必須滿足以下4個(gè)條件:

a.設(shè)定2個(gè)固定支座之間管道熱伸長(zhǎng)為ΔL(單位為mm),補(bǔ)償器的額定補(bǔ)償量為xcom(單位為mm),應(yīng)滿足ΔL≤0.8xcom。

b.應(yīng)設(shè)置直線導(dǎo)向支座。

c.固定支座須承受管道內(nèi)壓產(chǎn)生的推力,因此必須具有足夠的強(qiáng)度。

d.使用外壓軸向型波紋管補(bǔ)償器的埋地管道中,所有固定支座要承受管道內(nèi)壓產(chǎn)生的推力,因此應(yīng)對(duì)固定支座的焊縫強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算,以保證管道安全可靠。

外壓軸向型波紋管補(bǔ)償器軸向彈力的計(jì)算式為:

　　　Fex,ax=Kex,axΔL(1)式中　Fex,ax———外壓軸向型波紋管補(bǔ)償器軸向彈力,NKex,ax———外壓軸向型波紋管補(bǔ)償器的軸向剛度,N/mm管道內(nèi)壓產(chǎn)生的推力的計(jì)算式為:

　　　Fth=Ap(2)式中　Fth———管道內(nèi)壓產(chǎn)生的推力,NA———波紋管有效面積,m2p———管道工作壓力,Pa固定支座1、3受力的計(jì)算式為:

　　　Ffix,1=Fex,ax+Fth+FlμLAB(3)　Ffix,3=Fex,ax+Fth+FlμLBC(4)式中　Ffix,1、Ffix,3———固定支座1、3受力,

NFl———管道單位長(zhǎng)度計(jì)算荷載,N/mmμ———管道保護(hù)外套與土壤間的摩擦系數(shù)LAB、LBC———管段AB、BC的長(zhǎng)度,mm

允許加方型彎管當(dāng)直管段允許加方型彎管時(shí),在設(shè)計(jì)中我們可選擇方型彎管3只鉸鏈型波紋管補(bǔ)償器或方型彎管