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    管道膨脹節應力驗算補償器兩種失穩情況

    作者:華潔中天 發布日期:2014-08-22 GMT 04:08:11 點擊:
    A、平面失穩表現為一個或幾個波紋的平面相對于波紋管軸線發生轉動而傾斜,但其波平面的圓心基本在波紋管的軸線上。這是由于內壓產生的子午向彎曲應力和周向薄膜應力的合力超過材料屈

      膨脹節在熱力管網敷設中是保證管道   運行的重要部件。波紋管補償器根據位移形式可基本分為軸向、橫向、角向三類,每一類都有各自的優點和缺點,所以   根據不同的使用條件,恰當地選用才能使波紋補償器正常工作,做到波紋補償器設計選型經濟、合理。
      軸向補償直管段上的膨脹節對沿膨脹節及管段的軸向方向拉伸與壓縮進行補償。膨脹節給出的額定補償量包括拉伸、壓縮位移的總和。
      角向補償管路補償需要膨脹節作彎曲變形,它們往往是兩個或三個角向式膨脹節組合使用,實現直線補償。鉸鏈型補償器在結構上由波紋管、活動鉸鏈、銷軸組成。該補償器可在同一平面內作角向偏轉,因此可吸收管道在同一平面內的角位移。
      熱力管網兩固定點之間的   大長度是由管道失穩條件決定的,它與管徑的大小及補償器的補償能力有關,一條管線無論如何復雜都可以通過設置固定支座將其分割成若干形狀相對簡單的獨立管段,如直管段,L形管段,Z形管段等。管道膨脹節補償器的計算應從以下幾方面著手。
      管道應力驗算補償器在內壓作用下的失穩包括兩種情況,即平面失穩和軸向柱狀失穩。A、平面失穩表現為一個或幾個波紋的平面相對于波紋管軸線發生轉動而傾斜,但其波平面的圓心基本在波紋管的軸線上。這是由于內壓產生的子午向彎曲應力和周向薄膜應力的合力超過材料屈服強度,局部出現塑性變形所致。B、柱失穩波紋管的波紋連續地橫向偏移,使波紋管偏移后的實際軸線成弧形或S形(在多波情況下呈S形)。波紋數太多,波紋管有效長度L跟內徑d之比(L/d)太大造成的。為避免失穩情況發生,對管道應進行應力驗算。
      熱力管道的熱伸長量通常按下式計算: Δx=α(t1-t2)L其中:Δx —— 管道的熱伸長量,mm; α —— 鋼管的線膨脹系數,mm/(m ℃), t1 —— 管內介質溫度,℃,管內介質指蒸汽、熱水、過熱水等; t2 —— 管道安裝時的溫度,℃, L —— 管道計算長度,m。計算管道熱伸長量,是為了確定補償器的所需補償量,或驗算管道因熱伸長而產生的壓縮應力,所以對于管道的熱伸長量應計算其   大值,即取冷態安裝條件的   低溫度和熱態運行條件的   高溫度之間的   大溫差。由于管網安裝的氣候條件差異很大,因此t2不應有統一的取值,應根據當時的氣候條件和施工環境,確定適當的管道安裝溫度。
     

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