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概述金属补偿器的生产制造及设计

文章出处:责任编辑:河北华洁人气:1832发表时间:2018-01-31 14:00:12
 

  金属补偿器主要用于补偿管路或设备因温差或温度波动造成的轴向、横向或角向位移。同时也可以吸收高频机器进出口管道的震动。目前关于金属补偿器的研究涉及不同波形的波纹管性能、波纹管的刚度、非线性(失稳、疲劳等)、材料、振动、失效等多个方面。
  由于金属补偿器中的波纹管是弹性元件,在生产制造以及安装等方面都有很严格的要求。提高制造精度,改善制造工艺等对金属补偿器的生产与使用都有重要的影响。
  结合大量的工程实例,金属补偿器的失效主要原因主要有以下几个方面:
  a.运输贮存不当;b.安装方法不当;c.支撑体系不当或使用中固定支架受损;d.波纹管腐蚀(应力腐蚀、晶间腐蚀、点蚀、露点腐蚀、缝隙腐蚀等);e.系统超压或超变形;f.振动损害(含冲蚀);g.波腔异物积聚。
  金属补偿器的失效案例中,纯疲劳失效的案例极其罕见,其中波纹管腐蚀失效时主要因素。针对波纹管腐蚀失效,目前有几种通用的防腐措施:选用防腐涂料;喷碱液中和工艺;选用高分子材料作为内衬;选用防腐性能较好的材料。
  金属补偿器是重要的变形补偿元件,在航空航天、石化、化工、水利、船舶、供热管网等方面都有广泛的应用。目前金属补偿器的设计主要还是基于标准的常规设计,但是由于是以简化梁假设为基础,对于大型金属补偿器,标准中设计公式的适应性和精确性还需渗入研究。另一方面,有限元数值计算方法已越来越广泛地应用于工程结构设计。
  金属补偿器结构复杂,一般包括波纹管和结构件,采用有限元分析是非常有效的,然而对于分析结果如何进行评定仍需研究,对于波纹管等承压部件,可采用压力容器的应力评定方法,包括应力分类法及极限载荷法,对于承力结构件,采用极限载荷法。