波纹补偿器是一种机械配件,主要用于管路系统的支撑和连接。它能够起到伸缩、减震、消除管道变形等作用。波纹补偿器广泛应用于石油、化工、电力等行业的管道系统中,下面我们来详细了解一下波纹补偿器的具体作用。,波纹补偿器能够承受管道系统中的伸缩变形。在管道系统的使用过程中,由于温度变化和介质流动等因素,管道会发生伸缩变形,如果不进行处理就会导致管道变形甚至破裂。而波纹补偿器的存在,可以在一定程度上吸收这种变形,管道的稳定性和安全性。
波纹补偿器还能够起到减震作用。在管道系统中,介质流动时会产生一定的压力和震动,如果不采取措施就会对整个系统造成影响。而波纹补偿器的弹性结构可以缓解管道的振动,减少管道系统的震动,从而系统的稳定性和可靠性。
由于不同类型的波纹补偿器补偿形式不同,主要有轴向、横向、角向以及组合补偿方式。对同时存在多种位移的波纹补偿器,要对其各种位移进行合成,求出总等效轴向位移,检测是对总等效轴向位移而言。也就是说,波纹补偿器公称位移的检测是对总等效轴向位移检测。
通用类波纹管的公称位移,实际上就是波纹管给定的名义位移变形的能力。对于用波纹管制成的膨胀节(补偿器)、补偿器而言,通常称为补偿量,反映了波纹管吸收系统位移的能力,表示在一定条件下,产品所具有的大的补偿能力。波纹管在正常工作时,要吸收系统位移而产生位移变形,同时还要一定次数的正常安全工作位移循环次数。因此波纹管在设计时,根据每一个波可以承受的位移大小,设计有一定的波纹数,当每个波都在均匀地承受位移载荷,没有局部超负荷时,波纹管可以正常的工作。设计合理时,可以一定的设计工作位移循环寿命次数。在JB/T 6169-92“金属波纹管”标准中,对此项性能的检测做出了规定。
生产企业对波纹管补偿器失效原因分析发现,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。从腐蚀失效波纹膨胀节(补偿器)的解剖分析发现,腐蚀失效通常分点腐蚀穿孔和应力腐蚀开裂,其中氯离子应力腐蚀开裂约占整个腐蚀失效的95%。因此,正确地选择波纹管制作材料和结构、合理设计波形参数和疲劳寿命、安装质量等措施,能大大提高波纹膨胀节(补偿器)的安全可靠性。设计上,应该考虑补偿器的稳定性,预防波纹管失稳。资料显示,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。当波纹管设计的许用寿命较低时,不仅其子午向综合应力较高,环向应力也比较高,使波纹管局部很快进入塑性变形,导致波纹管失稳引起失效。
一般情况下,选用波纹管的材料应满足下列条件:
(1)高弹性极限、抗拉强度和疲劳强度,波纹管正常工作。
(2)良好的塑性,便于波纹管的加工成形,且能通过随后的处理工艺(冷作硬化、热处理等)获得足够的硬度和强度。
(3)较好的耐腐蚀性能,满足波纹管在不同环境下工作要求。
(4)良好的焊接性能,满足波纹管在制作过程中的焊接工艺要求。
对于地沟敷设的热力管网,当补偿器所处管道地势较低时,雨水或事故性污水会浸泡波纹管,应考虑选用耐蚀性更强的材料,如铁镍合金、高镍合金等。由于此类材料价格较高,在制造波纹管时,可以考虑仅在与腐蚀性介质接触的表面增加一层耐蚀合金。 疲劳寿命设计由波纹管补偿器的失效类型及原因分析可以看出,波纹管的平面稳定性、周向稳定性及耐腐蚀性能均与其位移量即疲劳寿命相关。过低的疲劳寿命将会导致金属波纹管稳定性及耐蚀性能下降。