波紋補償器的設計標準是什么？

文章來源：http://www.cnsmq.com.cn 發布時間：2020-05-04 瀏覽次數：82

     波紋管的設計主要考慮三個因素：抗壓強度，穩定性和疲勞性能。雖然國家標準和美國EJMA標準對這些方的計算和評估有明確的規定，但是從多年的應用實踐和波紋管失效分析中發現，標準中給出的穩定性的計算和評估方法是不充分的。所有和疲勞壽命僅給出相對較厚的邊界范圍（平均疲勞壽命適用于103-105）。有時，完全符合標準要求的產品在實際使用中會遇到一些問題。例如，內壓軸向補償器預置換狀態在壓力試驗中容易產生平坦和不穩定，而大口徑外壓軸向波紋補償器全位移工作狀態波紋管容易產生周向不穩定，直徑小雙拉桿式補償器和鉸鏈式補償器的全位移工作狀態容易發生柱不穩定。波紋管的過度變形不僅影響其穩定性，而且還為應力腐蝕提供了有利的環境條件。

1.波紋管疲勞壽命及其綜合應力

    波紋管的補償量取決于其疲勞壽命，疲勞壽命越高，波紋管的單波補償量越小。為了降低成本并增加單波補償量，一些制造商將波紋管的允許疲勞壽命降低到非常低的水平，這導致由位移引起的波紋管在下午具有大的彎曲應力，并且綜合應力高，大大降低了波紋管的穩定性。表1顯示了未增強U形波紋管的允許疲勞壽命與經向綜合應力和單波補償之間的關系。

    波紋補償器降低了疲勞壽命，可以大大改善波紋管的單波位移，但同時波紋管的綜合應力也大大提高，對波紋管的強度和穩定性有很大的影響。 

2.波紋管的綜合應力及其抗壓強度

    從計算方法和評價標準可以看出，標準中給出的波紋管的平直度和穩定性都反映了強度問題。當波紋管設計的允許壽命較低時，不僅經向綜合應力高，而且環向應力也相對較高，使波紋管迅速進入塑性變形，導致波紋管不穩定。

    對于內部壓力波紋管位移應力，在波紋管峰和谷處形成塑性鉸鏈，再加上壓力應力，波紋管快速平坦且不穩定。這是波紋管在平坦位移條件下具有低疲勞壽命波紋管的根本原因，并且壓力遠低于高疲勞壽命。例如，在預排量狀態下，即當波紋管的位移是允許值的1/2時，當允許的設計壓力沒有時，允許疲勞壽命為200次的波紋管變平并且不穩定。已達成。允許疲勞壽命為1000次的波紋管。當達到設計壓力時，波紋管處于平坦且穩定的狀態。當設計壓力為1.5倍時，波紋管處于臨界不穩定狀態;允許疲勞壽命為2000次的波紋管。當設計壓力為1.5倍時，波紋管仍處于平穩狀態。

從外部壓力波紋管的縱向截面來看，它相當于應力拱梁。在工作時，波紋管處于拉伸狀態，這相當于拱形梁減小拱形高度，并且其抵抗不穩定性的能力自然降低。當波紋管的單波位移太大時，波紋的直線部分是傾斜的，因此波紋管的峰值直徑減小，但是波峰的直徑被確定。為了協調變形，發生峰值坍塌，并且波紋管周向損失。穩定。在國內外相應的標準中，不涉及位移對波紋管外壓周向穩定性的影響，需要進一步探討。

總之，雖然在熱管網的應用過程中沒有發現由疲勞引起的損壞，但是波紋管的設計疲勞壽命太低，這將導致災難性的后果。

3.補償器位移與其柱穩定性

    對于復式拉桿型和鉸鏈型補償器，橫向位移是由波紋管角變位引起中間管段傾斜實現的。當波紋管產生角變位時，波紋管凸出側承壓而積大于凹陷側承壓而積，導致補償器附加了一個橫向力，較之軸向型補償器更易產生柱失穩。顯然波紋管單波位移越大，補償器橫向位移越大越易產生柱失穩。