不銹鋼波紋補償器安裝時(shí)在溫度上有什么要求

文章來(lái)源：http://www.csqw007.com 發(fā)布時(shí)間：2020-02-24 瀏覽次數：68

久安波紋補償器廠(chǎng)家分析不銹鋼波紋補償器安裝的最佳環(huán)境溫度，套筒式補償器的內外套管之間通過(guò)止水材料而連接成一體,其安裝比較簡(jiǎn)單,安裝溫度對于補償器的工作應力影響不大,不需太多分析。但是,波紋管補償器和其它管段之間是通過(guò)焊接而連接成一體的,

焊接的質(zhì)量對波紋管補償器功能的正常發(fā)揮有很大的作用。結構吊裝時(shí),補償器和其它管段之間總留有一定的間隙。焊接時(shí),需要采取施加預應力,或者溫度控制的方法,消除這段間隙,從而方便施工人員進(jìn)行焊接。

分析可知,間隙的大小將對補償器的安裝難度,以及整個(gè)結構能夠否獲得最安全的工作應力和最優(yōu)良的使用效果都起到相當大的作用。下文將對此進(jìn)行具體討論,以確定間隙大小并最獲得適合安裝溫度的方法。

設補償器安裝溫度為T(mén)S,在不受任何外力情況下,補償器和其它管段間的初始間隙為δ。焊接時(shí),焊縫的收縮變位為δh,其值約等于0.1倍的鋼管厚度。不銹鋼波紋補償器的長(cháng)度相對于整個(gè)管段的長(cháng)度是很小的,故可忽略補償器本身的溫度變形。同時(shí),補償器的剛度遠小于其它管段的剛度,又和其它管段相連接,所以近似可以認為其它管段的溫度變形全部由補償器承擔。根據溫度變形理論,其它管段的溫度變形ε=α× l×(Tw- TS),其中α,l分別表示其它管段的鋼材線(xiàn)膨脹系數和長(cháng)度,Tw為管道的工作溫度。

至此可得,無(wú)內壓作用時(shí),補償器的兩端的軸向變位荷載ds=δ+δh-ε。

然而,實(shí)際上最危險應力總是內水壓力和軸向變位荷載耦合的結果。內水壓力對補償器兩端的位移,尤其是波紋管兩端的軸向變位荷載是有比較大的影響的。不銹鋼波紋補償器結構的厚度(等于壓力鋼管、外套管、止水層的之和)要大于壓力鋼管的厚度。內壓作用下管道的徑向變形與管道厚度成反比,

因此,內壓作用下,其它管段的徑向變形趨勢大,而補償器本身的徑向變形趨勢小。這樣,其它管道和補償器相互作用,就會(huì )使補償器受到彎矩作用。最終效果表現為補償器結構內層受軸向拉力伸長(cháng),外層受軸向壓力縮短。因此,位于補償器內層的波紋管軸向變位荷載ds=δ+δh-ε+δw,其中,δw為波紋管受內壓影響產(chǎn)生的軸向變位荷載。

本文通過(guò)理論和有限元分析,證明在水工波紋管補償器中,內水壓力為其主要作用。在此基礎上,根據計算分析,對波紋管結構的設計安裝提出以下建議:

(1)在波數的選擇上,建議首先考慮波數較少的簡(jiǎn)單形式。波紋管的波高和波長(cháng)設計以1～ 3倍內套管厚度為宜。波紋管本身厚度對其承載時(shí)的應力影響不很顯著(zhù),采用0.1～ 0.15倍的內套管厚度即可。

(2)為減小波紋管承受軸向變位時(shí)的應力水平,降低軸向位移對提高波紋管補償器安全性,對軸向變位進(jìn)行預分配,波紋管的最佳安裝溫度為T(mén)S=TH+ TC2-δw+δopt+δhα× l。