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轴向外压式波纹补偿器
轴向外压式波纹补偿器

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供热管道使用波纹补偿器(波纹管,伸缩节,膨胀节)一般有两种:内压式与外压式,内压式是介质在补偿器内,外压式是介质在补偿器外,内压式依据压缩波纹吸收管道热膨胀,外压式依据拉伸波纹吸收管道热膨胀。其中,轴向型外压式波纹补偿器主要吸收轴向位移,具有补偿量大、保温性能好、残余介质可以排除等优点。

一、轴向型外压式波纹补偿器的基本参数

1、型号:DN32-DN1600,压力级别:0.1Mpa-2.5Mpa2,轴向补偿量:18mm-400mm,设计温度:-20℃~﹢400℃3,

型号示例

举例:0.6TWY500×8JB,表示:公称通径为500mm,工作压力为0.6MPa(6kg/cm2)波数为8个,不锈钢管连接的轴向型外压式波纹补偿器。

注:疏水口的设置按用户要求。

二、轴向型外压式波纹补偿器对支座作用力的计算:

(不考虑温度对补偿量及刚度的修正)

例:一碳钢管路,公称通径500mm,工作压力0.6MPa;介质温度350°C ,环境低温度-10°C,安装温度为20°C,疲劳破坏次数要求3000次。要安装一外压补偿器,试计算补偿器对支座的作用力。

(1)热变形计算:△L=a·t·L=0.0133×360×30=143.6mm

(2)根据使用条件和热变形计算数据,查样本可选用0.6TWY500×8F,N=3000次,X0=192mm Kx=272N/mm。(不做预变形)

(3)A、B管架受轴向力:

内压推力:Fp=100·P·A=100×0.6×3167=190020N

轴向弹力:Fx=Kx·X272×143.6=39059.2N

Fz=Fp+Fx=190020+39059.2=229079N

三、轴向型外压式波纹补偿器的失效类型

轴向外压式波纹补偿器的失效类型是轴向外压式波纹补偿器的失效在管线试压和运行期间均有发生。由于管系临时支撑不当,或管系固定支架设置不合理,导致支架破坏,波纹管过量变形而失效。波纹管在运行期间的失效主要表现为腐蚀泄漏和失稳变形两种形式,其中以腐蚀失效居多。腐蚀失效通常分点腐蚀穿孔和应力腐蚀开裂。

四、轴向型外压式波纹补偿器的设计思路

轴向外压式波纹补偿器的设计主要考虑耐压强度、稳定性和疲劳性能等三个方面的因素。压轴向型补偿器预变位状态在压力试验时波纹管易产生平面失稳,大直径轴向外压式波纹补偿器全位移工作状态波纹管易产生周向失稳,小直径复式拉杆型补偿器、铰链型补偿器全位移工作状态易产生柱失稳。波纹管的补偿量取决于其疲劳寿命,疲劳寿命越高,波纹管单波补偿量越小。



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