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金属补偿器的安装及作用体现

2021-02-13 15:07:54
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金属补偿器也称伸缩器、膨胀节、金属膨胀节。补偿器分为:波纹补偿器、套筒补偿器、旋转补偿器、方形自然补偿器等几大类型,其中以波纹补偿器较为常用。

金属波纹补偿器由构成其工作主体的波纹管(一种弹性元件)和端管、支架、法兰、导管等附件组成。属于一种补偿元件。利用其工作主体波纹管的伸缩变形,以吸收管线、导管、容器等由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化,或补偿管线、导管、容器等的轴向、横向和角向位移。也可用于降噪减振。在现代工业中用途广泛。

金属补偿器是一种复杂的轴对称薄壁壳体结构,在正常的工作压力下,金属补偿器的变形处于线弹性范围内,当吸收位移变形后或受超压作用时,一方面金属补偿器的形状变化导致实际的力学模型发生改变,另一方面金属补偿器的的波峰及波谷附近部位局部实际处于弹塑性变形区,金属补偿器的数学模型涉及几何非线性及材料非线性;多层、加强型波纹管补偿器在工作状态下,金属补偿器层间的相互接触及加强环和金属补偿器的相互接触使其涉及状态非线性。

金属补偿器的安装注意事项:

1、金属补偿器在安装前应先检查其型号、规格及管道配置情况,符合设计要求。

2、安装过程中,不允许焊渣飞溅到波壳表面,不允许波壳受到其它机械损伤。

3、管系安装完毕后,应尽快拆金属补偿器上用作安装运输的黄色辅助定位构件及紧固件,并按设计要求将限位装置调到规定位置,使管系在环境条件下有充分的补偿能力。

4、严禁用波纹补偿器变形的方法来调整管道的安装超差,以免影响补偿器的正常功能、降低使用寿命及增加管系、设备、支承构件的载荷。

5、需要进行冷紧的金属补偿器,预变形所用的辅助构件应在管路安装完毕后方可拆除。

6、对带内套筒的金属补偿器应注意使内套筒子的方向与介质流动方向一致,铰链型补偿器的铰链转动平面应与位移转动平面一致。

7、金属补偿器所有活动元件不得被外部构件卡死或限制其活动范围,应确定各活动部位的正常动作。

8、与补偿器波纹管接触的保温材料应不含氯离子。

9、水压试验时,应对装有金属补偿器管路端部的次固定管架进行加固,使管路不发生移动或转动。对用于气体介质的补偿器及其连接管路,要注意充水时是否需要增设临时支架。

10、水压试验结束后,应尽快排波壳中的积水,并迅速将波壳内表面吹干。

金属补偿器采用有限元的方法可以很容易地解决几何、材料的非线性问题,需要的模型简化和理论假设比力学解析方法少,而的结果却比力学解析方法详细。有限元的接触分析方法,能够较好地模拟波纹管补偿器层间的作用,在模拟层间的错动、分离和滑移状态时符合实际情况,符合多层波纹管补偿器结构的实际状况。

金属补偿器的作用体现:

1、多层金属补偿器在压力和位移组合作用下,波纹管补偿器与加强段非接触的分界点处和波峰处为弹塑性变形区,侧壁处为弹性变形区。

2、金属补偿器在吸收轴向位移后几何形状发生变化,变为近似Ω形波,承压能力相对增强从而使加强套环的应力降低。由于多层波纹管补偿器各层复杂的受力条件及位移作用的影响,其周向薄膜应力值相比单独内压作用下应力值略高。

3、由于金属补偿器内压载荷作用下侧壁的隆起变形及位移载荷作用,会在波纹管补偿器外壁与接管相接触部位形成局部应力集中,影响波纹管补偿器实际使用寿命,尤其是当波纹管补偿器壁厚较薄时。所以该部位应避免尖角接触,对接管的该处应进行倒圆处理。

4、对于金属补偿器,波纹管与加强段非接触的分界点处及波峰处为包含塑性应变的高应力区,侧壁为仍处在弹性变形区的低应力区,其中波峰的内部处当处于低位时又是容易出现积液的部位,故当金属补偿器内部输送介质包含腐蚀性物质时,易在上述高应力区产生应力腐蚀性破坏造成金属波纹补偿器的提前失效。

5、金属补偿器伸缩量,方便阀门管道的安装与拆卸。

6、补偿吸收管道轴向、横向、角向热变形。

7、吸收设备振动,减少设备振动对管道的影响。

8、吸收地震、地陷对管道的变形量。