波纹膨胀节的疲劳寿命是怎么检测的
波纹膨胀节是压力容器和管道系统中的热补偿和位移补偿元件,其关键件是波纹管。波纹管膨胀节用途本身决定了他必须具有一定的强度、较大的柔度和疲劳性能,因此波纹膨胀节必须通过必要的试验验证后,方可用其设计公式。下面就如何实现试验验证做一些商讨。
1.波纹膨胀节的验证要
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波纹膨胀节的疲劳寿命是怎么检测的
波纹膨胀节是压力容器和管道系统中的热补偿和位移补偿元件,其关键件是波纹管。波纹管膨胀节用途本身决定了他必须具有一定的强度、较大的柔度和疲劳性能,因此波纹膨胀节必须通过必要的试验验证后,方可用其设计公式。下面就如何实现试验验证做一些商讨。
1.波纹膨胀节的验证要
波纹膨胀节疲劳计算时,必须用有关的试验或应变测试在同样基准设计(退火状态以及成形状态的波纹管应认为是分别的设计)相一致的膨胀节组件批上由润达公司膨胀节制造厂加以证实,以证明压力以及循环寿命的可预测性。
2)任何分析方法的证实应由同样基准设计波纹管的5次独立试验所得数据为基础。
3)试验用波纹管应至少3波。
4)当与由计算方法所得数据进行比较时,试验数据应证明波纹管的破坏压力等于或大于在室温时的3倍更大许用工作压力。
2.波纹膨胀节验证件要求的理解
上面的验证要求并未对5次独立试验做出具体规定,给试验验证带来了不可操作性和理解多样性。如何理解5次独立试验就有以下可能的:(1)可对同样规格尺寸的5件产品进行相同位移下的规定次数的疲劳试验;但煤气管道膨胀节受使用环境或制造质量的影响,失效问题经常发生,而且多数失效形式为点腐蚀、晶间腐蚀、疲劳腐蚀、波峰位置应力腐蚀。(2)可对同样规格尺寸的5件产品进行5个不同位移下的规定次数的疲劳试验;(3)也可对不同规格尺寸的5件产品进行疲劳试验等。
为了更加准确的预测膨胀节在工况条件下的温度分布,润达公司进行了膨胀节的温度场模拟,得出各元件的温度变化范围,为膨胀节的设计中避开有害温度(如酸,波纹管材质的敏化温度)提供依据和参考。
根据材料的热物理性质手册,隔热保温材料的导热系数是温度的函数,并且求解腔体的当量导热系数时也需要知道界面温度。
膨胀节在工作状态下,介质流入和流出的热量之差等于金属补偿器散出的热量。运输时,安装后一般不能取消(如果螺丝涂有黄色漆,则表示可以拆下。流体介质作为热源,与补偿器进行强迫对流换热,膨胀节与周围空气形成了对流换热和辐射换热。膨胀节各部件传热遵循傅立叶导热定律,补偿器的热量主要来自工作介质,因此膨胀节温度场分析属于无内热源的温度热分析。
波纹换热管轴向弯曲变形过大(轴向失稳)。产生这种失效形式是由管程压力和温差应力的作用所致。波纹管材料为奥氏体不锈钢,其线膨胀系数比碳钢大得多,在管程和壳程温度相同时也能产生温差应力,再有波纹管的轴向刚度很小,所以,当管程压力较大或管壁温度高于壳壁温度时,都易发生波纹换热管轴向弯曲变形过大的失效现象。2的方式,但需注意,波纹管端部滚焊后,由于焊道部分收缩,圆周周长变小,可能会出现“倒喇叭口”问题。标准案例中规定的折流板无支撑跨距比GB151中规定值小,就是考虑防止换热管的轴向失稳。
波纹管习惯上也叫波纹管补偿器、膨胀节,是用以利用波纹管的弹性元件的 伸缩变形来吸收管线、导管或容器由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化的一种补偿装置,属于一种补偿元件。
可对轴向,横向,和角向位移的的吸收,用于在管道、设备及系统的加热位移、机械位移吸收振动、降低噪音等。
1.各种行业的冷热管道
2.需要限制接管载荷敏感设备的进出口管道
3.需要吸收隔离高频机械振动的管道
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山东华锐波纹管有限公司
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