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波纹补偿器安装和振动振动规律

2022-07-30 23:32:51

波纹补偿器在压缩情况下工作时的允许压缩位移量比工作在拉伸情况下的允许拉伸位移量要大一些,因此在设计波纹补偿器时应尽可能让波纹补偿器在压缩情况下工作。通过实验发现,在一般情况下,同一材料、同一规格的波纹补偿器,其允许的压缩位移是允许的拉伸位移的1.5倍,允许位移与波纹补偿器的几何尺寸参数及材料性能有关。

一般情况下,波纹补偿器的允许位移大小与材料的屈服强度及外径的平方成正比,而与材料的弹性模量、波纹补偿器的壁厚成反比。另外,相对性波深、波厚对它也有一些影响。

波纹补偿器是一种挠性、厚壁、有横向波纹的具有伸缩作用的器件,它由金属波纹补偿器与构件构成。波纹补偿器的原理主要是利用自身的弹性伸缩作用,补偿管道因为热变形、机械变形和各种各样机械振动而造成的轴向、角向、侧向以及组合位移,补偿的作用具备抗压、密封性、不易腐蚀、不怕温度、抗冲击、减震减噪的作用,具有减少管道变形和提升管道使用寿命的作用。

波纹补偿器的安装和试压:

一、安装前,应先检查波纹补偿器膨胀节的、规格及管道的支座配置需要复合设计要求。

二、需要进行“冷紧”的膨胀节,其预变形所用的辅助构件,应在膨胀节预变。

三、对带内衬筒的膨胀节,应注意使内衬筒方向与介质流动方向一致(按膨胀节的流向标志安装)。平面角向型膨胀节的铰链转动屏幕应与位移平面一致。

四、安装过程中不允许焊渣飞溅到小组纹管表面和使波纹补偿器受到其它机械损伤。

五、管道对中性要好,在无其它方法确定时,可采用直管敷设后切下等长管道再安装膨胀节。

六、须注意的是,膨胀节是不吸收扭矩的,因此在安装膨胀节时,不允许膨胀节受到扭转。

七、对用于气体介质的膨胀节及其连接管道,作水压试验时,要考虑充水时是否需要对膨胀节的接管加设临时支架以承重。

八、水压试验用水需要净,无腐蚀性,并控制水中的氯离子的含量不超过25ppm。水压试验结束后,应尽快排尽波纹补偿器中的积水,并不慢将波壳的内表面吹干。

九、除设计要求预拉压或“冷紧”的预变形外,严禁使用波纹补偿器变形的方法来调整管道的安装偏差,以免影响膨胀节的正常功能,否则会降低其使用寿命和增加管系、设备及支承构件的载荷。

十、膨胀节所有的活动元件不可以被外部构件卡死或限制其活动部位。

十一、管系安装完毕后应立即拆除膨胀节上用作安装运输保护的辅助定位机构及紧固件,并按设计要求将限位装置调到规定的位置,使管系在环境条件得以充足的补偿。

波纹补偿器振动是纵向振动,造成波纹补偿器的不同区域周期性的拉伸和压缩,应力应变的分布也周期性变化。波纹补偿器振动的特征是系统流速相对较不错,雷诺数很大,管路中发生严重湍流,定常流速的不可压流体与管道耦合造成的不稳定很可能是主要原应,但这里的流速并不高,于是一个不可忽略的因素是波纹补偿器的结构,波纹补偿器的凹凸壁面导致了与流体的强烈耦合,加上薄壁波纹补偿器刚度差,弱约束,进一步加剧了振动。

波纹补偿器振动规律:纵向振动为主:振动是沿着中心轴前后窜动。振动分布不均:振动主要集中在局部区域。对于两端固定的波纹补偿器,振动剧烈的位置位于波纹补偿器的中部,沿轴线趋向两端,振动逐渐减小。应力分布:整个振动过程中应力是交变的动应力。旋转补偿器大应力出现在压缩或拉伸厉害的波纹底部,即波纹的弯曲区域特别是峰谷处,而波纹的直壁上的应力相对小。应力集中的区域是变形大的地方,这些区域波纹补偿器发生明显的拉伸压缩等弹性变形,因而应变也大。

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