金属波纹管设计阶段的分析方法
金属波纹管是采用精密焊接技术,把多个薄板冲制的环状膜片沿其内外边缘交替焊接而成的带横向波纹的薄壁管件。一般由不锈钢或铜合金加工制成,具有较大的轴向弹性,是一种重要的管道连接和补偿装置,不但具有工作可靠、结构紧凑等优点,还可以降低噪声,吸收管路的振动,起到吸振减振的作用。
随着计算机技术的飞速发展,有限元理论已经在金属波纹管的结构分析中得到广泛的
HDPE地埋式给排水管
金属波纹管设计阶段的分析方法
金属波纹管是采用精密焊接技术,把多个薄板冲制的环状膜片沿其内外边缘交替焊接而成的带横向波纹的薄壁管件。一般由不锈钢或铜合金加工制成,具有较大的轴向弹性,是一种重要的管道连接和补偿装置,不但具有工作可靠、结构紧凑等优点,还可以降低噪声,吸收管路的振动,起到吸振减振的作用。
随着计算机技术的飞速发展,有限元理论已经在金属波纹管的结构分析中得到广泛的应用。目前,对金属波纹管的设计和计算大多都基于静态结构强度分析和理论分析,只考虑了静载荷和静特性,而通常应用中动载荷的作用对金属波纹管的影响也是很大的,因此还要避免实际使用过程中因外部的激振力频率与金属波纹管的固有频率一致而产生共振,从而导致金属波纹管损坏,这就需要考虑金属波纹管的动态特性并对其进行分析和研究。
在金属波纹管的设计阶段,要得到金属波纹管固有特性的实验数据往往较难,但可以通过理论计算得到相关的动力学分析参数,目前的方法是有限元分析法。
在金属波纹管的设计中,考虑金属波纹管固有频率和振型以避免金属波纹管系统发生共振现象。通过对金属波纹管的模态振型分析表明,弯曲振、压缩振、全振是金属波纹管发生共振町能性振型。低阶的模态振型对振动的影响较小。因此,在金属波纹管系统的设计中要充分考虑金属波纹管固有频率和振型,使工作频率远离金属波纹管的固有频率,避免发生共振。
金属波纹管的三种连接方式
1、约束浆锚连接技术
该技术是属于在预制构件里面先期设置一定的孔洞,受力钢筋各自于孔洞当中以间接搭接方式达到不同钢筋之间的作用力传递。现阶段,得到较为广泛应用的约束浆锚连接模式主要有螺旋箍筋浆锚连接模式于金属波纹管浆锚连接模式。竖向钢筋选择使用浆锚连接情况下,就预留孔的成孔方面技术要点、孔道规格、构造要求、灌浆材料跟连接钢筋等,都需要实施物理性质的检查于适用性试验。
直径达到20mm的钢筋不适合用于浆锚搭接作业连接工作开展上,直接承受动力荷载构件的竖向钢筋不得选择使用浆锚搭接的连接模式。对于不同抗震等级要求的剪力墙,要在作业部位底部进行加强,纵向钢筋禁止选择使用浆锚搭接。
2、螺旋箍筋浆锚连接
首先于预制构件的底部位置事先安排规定尺寸的螺纹套管,将预埋钢筋跟套管一起安放在螺旋箍筋当中,剪力墙浇筑工作实施后,等水泥发生硬化之前拔出事先设置的套管;预制构件运输、到达位置后把需要连接的钢筋插入到预留孔洞当中,然后从灌浆孔部位灌入物料,实现钢筋之间的连接作业工作。
金属波纹管选用和使用的时候需要注意的问题
金属波纹管选购时候的注意问题
由于金属波纹管的壁厚很薄,所以金属波纹管是管系中的薄弱环节,选用时必须谨慎,应注意以下问题。
(1)对于不能吸收压力推力的无约束膨胀节,为防止膨胀节由于压力推力的作用被拉开或压缩,必须在靠近膨胀节的两端管道设置固定支架,设备也可起固定支架的作用。当压力较高时,作用于固定支架的推力可能很大,甚至使固定支架难以承受,无约束膨胀节一般适用于压力较低的情况。固定支架必须具有足够的强度,以承受内压推力的作用;两固定支架之间仅能布置一个无约束膨胀节;为防止失稳,膨胀节附近必须设置导向支架,且应安装在膨胀节附近,个导向支架与膨胀节之间的距离应不大于4倍管道外径,第二个导向支架与个导向支架之间的距离不得超过14倍管道外径。
(2)膨胀节抗扭转能力较差,应尽量避免金属波纹管受扭。
(3)当有下述要求之一时需设导流筒:①
要求保持摩擦损失尽量小及流动平稳时;②存在腐蚀可能时;③介质温度高,需降低金属波纹管金属温度时;④当膨胀节存在横向或弯曲变形时,导流筒的直径必须足够小,使导流筒与金属波纹管之间存在足够的间隙,变形后二者不会发生碰撞;⑤
气体管径DN≤150 mill,流速v>0.05 m/s及 DN>150 mm,v>8 m/s;⑥液体管径DN≤150
mill,流速v>0.02 m/s及DN>150 rain,v>3
m/s,当距膨胀节lo倍管道直径范围内由于阀门、三通、弯头等发生湍流时,在采取上述判断之前,应将实际流速乘以4。
(4)在确定金属波纹管材料时,应考虑流动介质、外界环境和工作温度等因素。GB/T 12777 —1999中列出的常用金属波纹管材料。
(5)膨胀节应首先考虑用单层金属波纹管制造。
(6)膨胀节中的端管、中间管、法兰接管等的材质应与安装膨胀节的管道材料相同或相近。
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