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管道膨胀节特别结构与性能影响

2019-12-21 10:39:49

管道膨胀节是一个比较特别的受力结构,在使用中要求它既要有较高的承压能力,又要有良好的柔性,这本身就是一对矛盾,此外,它还应具备相应的稳定性和疲劳寿命。因此,管道膨胀节的设计、选材、制造、试验等不能等同一般的压力容器和管件等刚性结构,而有其本身的特别性和复杂性,它的设计需要遵循相应的规范和标准。

管道膨胀节也就是常说的波纹补偿器,是由一个或几个波纹管膨胀节及结构件组成,用来吸收由于热胀冷缩等原因引起的管道和设备尺寸变化的装置。是现代受热管网和设备进行热补偿的关键部件之一,除了位移补偿的作用外,还同时兼有减振降噪和密封的功能。膨胀节之所以受到工程人员的特别关注,主要是它应用日趋广泛,航空航天、石化、化工、水利、电力、冶金和原子能等部门都用到它,就是机车、船舶等交通部门乃至高层建筑、民用大楼也少不了它。

管道膨胀节厚度选择标准介绍,单层与多层厚度的区别。波纹膨胀节的波纹厚度通常由管道内的工作压力值决定,一般情况下,工作压力越大,厚度越厚,选用的层数就越多,反之,工作压力越小,厚度越薄,选用的层数就越少。在总厚度一致的情况下,管道膨胀节的波纹单层与多层厚度的有什么区别。主要体现在四个方面:承压能力,刚度,稳定性,疲劳寿命。下面为大家介绍每一方面的影响。

1、承压能力:由于当多层膨胀节的总厚度与单层膨胀节的厚度相同,压力引起的周向薄膜应力和径向薄膜应力不受影响,由于多层结构中每一层的材料较薄,因压力引起的径向弯曲应力则有所提高。

2、刚度:由于多层膨胀节每一层的材料较薄,膨胀节整体轴向刚度降低,柔性增大。

3、稳定性:由于多层膨胀节每一层的材料较薄,膨胀节的柱稳定性和平面稳定性均有所下降。

4、疲劳寿命:由于多层膨胀节每一层的材料较薄,位移引起的径向薄膜应力和弯曲应力降低,多层结构的疲劳寿命比单层结构有所提高。

在管道工程中,由于环境气温的变化,以及管道中输送介质温度的变化,通常会引起管道的膨胀或收缩,特别是在长度方向上,这种收缩或膨胀的变形会严重的影响管道正常发挥作用导致局部开裂,因此就需要在管道的某些部位设置补偿器,用以消除管道的收缩或膨胀变形的不理影响,从而使管道正常工作。膨胀节需要有保护波纹管,将工作波纹管和外界隔离,以保证工作波纹管不受腐蚀。管道膨胀节工作时,保护波纹管不应承受压力。

管道膨胀节大体上由波纹管、网套及接头三大部分构成。波纹管是管道膨胀节的本体,起着挠性的作用;网套起着加强、屏蔽的作用;接头起着连接的作用。对不同的使用要求,它们之间相互连接的方式各不相同:波纹管、网套与接头三部分以焊接的形式连接,叫做焊接式;以机械夹固的形式连接,叫做机械夹固式;除此,还有把上述两种方法联用的,叫做混合式。管道膨胀节是膨胀节安装在压力管路中的主要承压件,同时对波纹管起护套作用,根据管道中的压力大小及应用场所,可选择一层或多层的不锈钢丝或钢带进行编织,膨胀节的压力范围一般为PN0.6―32.0Mpa。较高达42.0MPa。由于制作膨胀节主要零件的材料是采用奥氏体不锈钢,因而保证了膨胀节优良的耐温性和耐蚀性,膨胀节的工作温度范围广,为-196―600度,使用的膨胀节按管道所通介质的腐蚀性选择适用的不锈钢牌号,即可保证膨胀节的耐蚀性。


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