管道運(yùn)行期間的溫度變化可能導(dǎo)致管道和設(shè)備的熱膨脹和收縮,也可能引起波紋管補(bǔ)償器的膨脹和收縮。在某些情況下,管道補(bǔ)償器會(huì)由于機(jī)械位移而變形。這些位移變化引起的應(yīng)力通常是交變應(yīng)力。波紋管補(bǔ)償器在交變應(yīng)力的作用下可能導(dǎo)致疲勞失效。對(duì)于鄭州金屬補(bǔ)償器,由于位移的變化大,由其引起的交變應(yīng)力的范圍也大,并且容易引起疲勞破壞。
因此,補(bǔ)償器的疲勞已經(jīng)成為在設(shè)計(jì)計(jì)算中必須仔細(xì)考慮的問題。通常,用于設(shè)計(jì)補(bǔ)償器疲勞的公式或曲線有兩種類型:一種是用于經(jīng)驗(yàn)理論公式,例如從Manson-Coffin公式的基礎(chǔ)上得出的Lange公式。另一個(gè)是基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的公式或曲線,例如EJMA(美國膨脹節(jié)制造商協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn))標(biāo)準(zhǔn)中的計(jì)算公式和曲線。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況,EJMA的計(jì)算公式與實(shí)際情況相近,但是各種設(shè)計(jì)公式或圖表都有一定的適用條件。同時(shí),有許多因素影響補(bǔ)償器的疲勞壽命,并且數(shù)據(jù)分散。因此,為了實(shí)際評(píng)估波紋補(bǔ)償器的耐疲勞性或驗(yàn)證波紋管能夠承受預(yù)定數(shù)量的變形循環(huán),對(duì)補(bǔ)償器進(jìn)行疲勞測(cè)試非常有用必要。疲勞壽命也是評(píng)估管道補(bǔ)償器質(zhì)量的重要指標(biāo)。
1)紋波補(bǔ)償器測(cè)試件
波紋補(bǔ)償器疲勞試驗(yàn)的試件通常應(yīng)為實(shí)際產(chǎn)品。用作試件的紋波補(bǔ)償器應(yīng)為有代表性的合格產(chǎn)品。試件的波數(shù)不小于3,波紋管的波形和制造工藝應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。試驗(yàn)前,應(yīng)包括波紋管的各種參數(shù)。
2)波紋補(bǔ)償器疲勞試驗(yàn)條件的確定
波紋補(bǔ)償器的疲勞測(cè)試應(yīng)在專用的疲勞測(cè)試儀上進(jìn)行。目前,常用的疲勞測(cè)試儀是液壓的或機(jī)械的。
對(duì)于設(shè)計(jì)溫度為材料蠕變溫度的紋波補(bǔ)償器,可以在常溫下進(jìn)行測(cè)試。
久安波紋補(bǔ)償器圖集
在鄭州波紋補(bǔ)償器的疲勞測(cè)試期間,波紋管中的壓力可以是常壓或可以使用可變壓力。后者更接近于紋波補(bǔ)償器的實(shí)際工作條件。循環(huán)位移可以是拉伸和壓縮的對(duì)稱位移循環(huán),或者是從自由長度到預(yù)定值的軸向壓縮的位移循環(huán)。在確定循環(huán)測(cè)試速率時(shí),應(yīng)采用位移可以在波浪之間均勻分布的原理。通常,最好不要超過每分鐘30次。
在補(bǔ)償器疲勞試驗(yàn)中,當(dāng)金屬波紋管補(bǔ)償器具有穿透性裂紋時(shí),認(rèn)為發(fā)生了疲勞破壞。此時(shí)測(cè)量的循環(huán)壽命是不銹鋼波紋管補(bǔ)償器的實(shí)際疲勞失效壽命(時(shí)間)。
在疲勞試驗(yàn)中,不銹鋼波紋管補(bǔ)償器的各波變形可能不一致。注意觀察每個(gè)波距的變化。在計(jì)算不銹鋼波紋管補(bǔ)償器的疲勞失效壽命時(shí),可以基于每個(gè)波距的循環(huán)位移的實(shí)際測(cè)量值和不銹鋼波紋管的實(shí)際尺寸。同時(shí),為便于分析,計(jì)算應(yīng)基于圖紙上的公稱尺寸。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)后再驚醒列表比較。