影響波紋膨脹節性能的主要參數有哪些？

文章來(lái)源：http://www.csqw007.com 發(fā)布時(shí)間：2020-05-26 瀏覽次數：91

　　據調查得出影響波紋補償器性能的主要參數:①耐壓強度。②疲勞壽命而主要影響疲勞壽命的值的是軸向位移造成的波紋管經(jīng)向薄膜應力和軸向位移造成的波紋管經(jīng)向彎曲應力;③軸向剛度;④平面穩定性;⑤補償量。

　　由此可見(jiàn)，每一個(gè)主要參數的轉變都會(huì )造成應力的轉變，但各主要參數之間又是互相制約的。只有調整好各主要參數，才能使波紋補償器的設計不僅滿(mǎn)足結構要求，而且能節約原材料成本。

　　1、波紋管一層原材料的名義厚度S。

　　波紋管一層原材料的名義厚度S取決于設計壓力和設計溫度，它是滿(mǎn)足補償器強度需用的基本參數。但是它不像通常壓力容器那樣越厚越安全，而是需用一個(gè)較合理的數值。假設波高、波距、層數、波數等主要參數己給定，從計算公式中由此可見(jiàn)，提高名義厚度S，內壓造成的波紋管周向薄膜應力、內壓造成的波紋管經(jīng)向薄膜應力、內壓造成的波紋管經(jīng)向彎曲應力則均有所下降，從而提高了波紋管膨脹節的耐壓強度，軸向剛度和平面穩定性也得到提高;相反，軸向位移造成的波紋管經(jīng)向薄膜應力和軸向位移造成的波紋管經(jīng)向彎曲應力則有所增加，使疲勞壽命降低，還有軸向剛度的提高造成補償器一個(gè)波的軸向位移減少，因此補償量也相應減少。因而，名義厚度S的提高或減少有好有壞。正確的方法是在滿(mǎn)足耐壓強度要求和平面失穩要求的前提條件下，盡可能減少名義厚度S。

　　2、波紋管波高h。

　　波紋管波高h對補償器性能的影響與壁厚恰恰相反，當波高h提高時(shí)，內壓造成的波紋管經(jīng)向薄膜應力和內壓造成的波紋管經(jīng)向彎曲應力明顯增加，但是軸向位移造成的波紋管經(jīng)向薄膜應力、及軸向位移造成的波紋管經(jīng)向彎曲應力則下降，使波紋管柔性提高，提高了疲勞壽命和補償能力，減少了耐壓強度、軸向剛度和平面穩定性，因而為提高波紋管膨脹節的補償能力，增大波高是重要手段之一。因而，波高h的選擇標準是在滿(mǎn)足耐壓強度要求和平面失穩要求的前提條件下，盡可能提高波高h。但是波高h的大小又受到制造成型的限制，波高h的選擇是按成形比(波紋管外徑D/波紋管直邊段外徑D)確認的，通常當D。/Dw =1.10一1.55時(shí)，實(shí)際減薄量較為接近計算減薄量。假如成型比過(guò)大，因為減薄量太大致使波紋管在成形過(guò)程中因承受不住成型壓力而裂開(kāi)。

　　通常設計時(shí)依據連接件規格的標準尺寸確認波紋管直邊段外徑D后，就可以確認波紋管外徑D，波高h。因而在設計不銹鋼波紋補償器時(shí)盡可能參照《壓力容器波形補償器》GB 16749一191997和制造廠(chǎng)系列產(chǎn)品型號中波高h的數值。

　　3、波紋管層數m。

　　伴隨著(zhù)生產(chǎn)制造水準的提升，多層波紋管膨脹節己成為一種發(fā)展趨向，但多層波紋管膨脹節的應力情況比效繁雜，且對膨脹節的特性影響比效大，現階段多用試驗和應力分析的方式來(lái)探討。

　　4、波紋管波數n。

　　增多波數對內壓造成的波紋管周向薄膜應力、內壓造成的波紋管經(jīng)向薄膜應力、內壓造成的波紋管經(jīng)向彎曲應力也沒(méi)有影響，故對整個(gè)膨脹節的耐壓強度和平面穩定性沒(méi)有影響。因為需要總的補償量不會(huì )改變，當波數增多時(shí)，單波的補償量減少了。如此一來(lái)位移造成的應力下降，提升了疲勞壽命，同時(shí)也降低了波紋管的整體軸向剛度。

　　不過(guò)，膨脹節波數的增多會(huì )給生產(chǎn)制造和安裝帶來(lái)困難，為此，波數的選取標準是在滿(mǎn)足補償量的前提條件下盡可能少些。

　　5.波紋管波距W。

　　根據實(shí)踐經(jīng)驗和參數分析，波距是影響波紋管膨脹節特性的不可忽視的因素，而且在波紋管成形過(guò)程中，波距也是較難控制的參數。波距的大小與波高有關(guān)《壓力容器波形膨脹節》GB16749 -1997選取的h/W的比值為:薄壁波紋管h/W =0. 8一1.2，厚壁波紋管h/W=0.5一1。除了內壓造成的波紋管經(jīng)向薄膜應力與波距無(wú)關(guān)外，波距的變化在不同程度上影響著(zhù)波紋管的每個(gè)特性。

　　總之，波距的較大變化是一個(gè)不利因素，會(huì )給膨脹節帶來(lái)強度安全和穩定方面的問(wèn)題。為生產(chǎn)制造方便，同一直徑波紋管的波形半徑是一定值，為此，膨脹節波長(cháng)W的取值應參考《壓力容器波形膨脹節》GB 16749一1997和制造廠(chǎng)系列產(chǎn)品型號中波形半徑R值選取。

　　根據以上分析，為了提升膨脹節的疲勞壽命，可以通過(guò)減小波紋管壁厚和增多波紋管波數、層數以及波高來(lái)解決，而為了提升膨脹節的平面失穩壓力只能通過(guò)增多波紋管壁厚。