预应力金属波纹管应力分布计算
通过以上计算结果的分析,可得到如下结论:
1)无论何种工况,预应力金属波纹管各层的应力分布规律基本相同,其分布规律是波峰与波谷部位应力较大,其余部位应力较小。
2)在位移载荷(拉或者压)作用下,预应力金属波纹管的更大等效应力均发生在波谷位置。5、金属波纹管多应用于石油、化工、冶炼、船舶、发电厂等建设,以及管道安装中。这是因为波谷截面的面
金属波纹管
预应力金属波纹管应力分布计算
通过以上计算结果的分析,可得到如下结论:
1)无论何种工况,预应力金属波纹管各层的应力分布规律基本相同,其分布规律是波峰与波谷部位应力较大,其余部位应力较小。
2)在位移载荷(拉或者压)作用下,预应力金属波纹管的更大等效应力均发生在波谷位置。5、金属波纹管多应用于石油、化工、冶炼、船舶、发电厂等建设,以及管道安装中。这是因为波谷截面的面积小于波峰截面面积,在同一轴向载荷作用下,它的承力面积比波峰小,应力比波峰大。在同样大小的位移作用下,无论拉或压,应力值基本相同。当位移量超过0.4mm,结构更大应力超过其材料的屈服极限448MPa。
3)在拉伸位移-内压联合作用下,结构更大应力发生在波峰;在压缩位移-内压联合作用下,结构更大应力发生在波谷。3、预应力管道在运用前应进行外观查看,其内外外表应清洁,无锈蚀、油污、孔洞和不规则褶皱,咬口不该有开口或脱扣。这是因为拉伸位移载荷使波谷与波峰内表面均受拉,而内压载荷使波谷内表面受压,波峰内表面受拉,根据力的叠加性可知,波峰应力大于波谷,而压缩位移载荷与内压产生的应力在波谷、波峰的叠加性刚好相反,这说明计算结果与理论分析是吻合的。
4)在工作状态下,预应力金属波纹管的应力主要是由位移载荷引起,因此,在使用过程中应严格控制位移的大小。
金属波纹管选型要点
1、压力:根据软管实际工作压力,再查询波纹的公称通径与压力表,决定是否使用不锈钢网套类型的。
2、尺寸:软管公称通径,选用接头型式(主要有法兰联接、螺纹连接、接头连接)及的尺寸,软管长度。
3、状态:按软管使用时的状态,参照金属软管的正确使用与安装方法与软管在沉降补偿时的更佳长度.软管各种运动状态的长度计算及软管的弯曲次数和弯曲半径等因素,参数正确选取软管长度,并正确安装。
4、温度:软管内介质的工作温度及范围;软管工作时的环境温度。高温时,须按金属波纹管高温下的工作压力温度修正系数,确定温度修正后的压力,以确定选用正确的压力等级。
5、介质:软管中所输送的介质的化学属性,按软管材质耐腐蚀性能参数表,决定软管各零件的材质。
失效密封从结构设计、材质以及辅助系统布置方面做了充分分析,发现其主要存在三个问题
1、密封摩擦副端面磨损严重。3、作挠性联接件金属波纹管用它的挠性来补偿管路系统中因安装造成的位置偏差和满足工作端各向位移的要求,并承受系统的流体压力。由于渣油粘度大、流动性差,并且渣油介质中含有粒状和粉末状结焦物,在摩擦副周围不可避免地存在着结焦物,这对摩擦副的危害相当大。结焦物一旦进入密封端面,由于摩擦副高速旋转,很快便将密封端面拉伤,产生划痕,随着聚合物和杂质颗粒不断进入摩擦副端面,密封面逐渐被磨损,终造成密封泄漏失效。
2、波纹管组件失弹。无论是金属预应力波纹管还是非金属预应力波纹管,他们都有一个共同的特征,那就是它可以为设备管道提供补偿效果。在实际使用过程中,为了在高温、高压状态下能够实现密封功能,接触式波纹管密封普遍采用较大的压缩量,这样密封端面比压相应会大大提高,摩擦副端面磨损严重,同时产生大量摩擦热。若摩擦热不能及时带走,在高温长期作用下,波纹管刚度或弹性会逐渐减少甚至消失,即失弹,并且温度越高,载荷越大,失弹越快。若波纹管失弹,密封端面在介质压力作用下随即打开,即出现大量泄漏。
3、冲洗油、冷却水消耗量大。为了防止密封部位温度升高,产生结焦,必须采用外冲洗和冷却等措施,以降低摩擦温升、防止结焦、热裂、老化等而导致密封失效。为此,必然消耗大量的冲洗油和冷却水,造成运行费用高。
波纹管规划和选型的主要内容是
(1)挑选波纹形状
依据波纹管的用途、功能、运用要求以及各种波形的功能和制造特点等要素来挑选比较合理的波纹形状。在一般情况下,多数挑选U 型波纹等。
(2)确认波纹管层数
依据波纹管的用途、作业压力、刚度、作业介质等要素确认波纹管的层数。在作业压力较高的情况下,一般选用多层结构的波纹管,关于多层波纹管需求合理挑选其层数和单层壁厚。
(3)开始估定是否要与其它弹性元件联用
有些情况下波纹管与螺旋弹簧并联运用,这些情况分别是: 为了进步丈量精度;作业压力比较高的场合;有冲击载荷的情况。
(4)挑选波纹管的两头端部的结构型式
挑选波纹管的两头端部的结构型式,要考虑两头结构的成形工艺、焊接工艺和整个体系在结构方面的限制。
(5)考虑是否需求导向设备
当波纹管有效长度比较长时,为了防止在作业过程中产生柱状失稳,应考虑添加导向设备。例如,阀用波纹管一般都设有导向设备。
(6) 考虑是否需用加强环
为了适应较高
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