取天然弥补器管系比拟 ,波纹弥补器管系有 2 个 次要特点: (1) 轴向型波纹弥补器对从固定支架发生 压力推力; (2) 波纹弥补器抗扭能力差。正在轴向型波 纹弥补器管系中 ,当固定点的一侧为弥补器 ,另一侧 为弯头、 堵头、 大小头、 封闭形态的阀门时 ,固定点都 要承受压力推力。 图 1 是常见的管安插 ,图 1 中压力推力由 2 部门构成 ,第 1 部门为波纹管对固定点推力 ,感化面积是 dp 取 Dn 之间的环形面积;第 2 部门为弯管对固定点 拉力 ,感化面积是管道的畅通面积 ,这两部门之和是 波纹管的无效面积。
图 2 为一曲管 ,固定点两侧设有波纹弥补器 ,从图 2 可知 ,两个波纹管对固定点发生的压力推力大小相 等 ,标的目的相反 ,合力为 0。但正在两个波纹管之间的曲管 上存正在一个轴向压缩力 ,数值为图 2 中环形面积取介 质压力的乘积。
图 3 为有大小头的管 ,管道中有 3 个部门对固 定点发生压力推力 ,即 2 个波纹管和 1 个大小头 ,所对 应的面积为 A1 , A2 , A3 ,此中 A1 , A2 发生的压力推力沿 X 轴正向, A3 发生的压力推力沿 X 轴负向,固定点承 受压力推力的感化面积 Ap 为大波纹管无效面积减去 小波纹管无效面积 ,暗示为
从以上阐发看出 ,固定点承受弯管、 堵头、 大小头 等部件惹起的压力推力 ,其感化面积是用波纹管无效 面积计较的。而固定点两侧等径波纹管只对管材产 生较小的轴向力 ,不合错误固定点发生压力推力。 一般来讲 ,一段拆有轴向波纹弥补器的曲管至多 有 2 个固定点承受压力推力 曲管压力均衡式波纹弥补器不发生压力推力。 但设想中要避免如许的错误概念 ,即认为仅把曲管两 端的轴向型弥补器选为压力均衡型 ,而两头多个弥补 器选为通俗轴向型就能够消弭压力推力。现实上只 要有通俗轴向型弥补器就存正在压力推力。只要当曲 管中弥补器都是压力均衡型 ,这段管才处于压力 均衡形态 ,即没有从固定支架。 图 4 为两段拆有曲管压力均衡型弥补器的管和 一段拆有通俗轴向弥补器的管。图 4 (a) 中 3 个补 偿器均为压力均衡型 ,固定点不承受压力推力 ,仅承 受弹性力和摩擦力。 图 4(b)中管道两头是压力均衡型弥补器 ,两头是 通俗轴向弥补器 ,固定点仍要求受压力推力。取图 4 (c)比拟 ,仅是从固定支架的分歧。
曲管压力均衡式弥补器的受力关系比力复杂 ,对 管系进行阐发时 ,可将曲管压力均衡弥补器简化成 “π”型弥补器 ,便能便利地对管系进行阐发 ,例如将图 4(b)简化成图 5 ,可清晰看出固定支架的。
压力推力的特点是没有自限性 ,而弹性力惹起固 定支架失效时 ,管道将发生一段位移然后停正在某个位 置上 ,而不会无地变形下去。压力推力惹起固定 支架失效时 ,压力推力并不跟着管道的变形而减小 , 整个管系正在压力推力感化下持续位移曲到全体 , 雷同于应力阐发中的一次应力。 图 6(a) 是一段轴向波纹弥补器管。A 和 C 为 从固定支架 ,B 为次固定支架。若是固定支架A 失效 , 感化正在左侧曲板上的压力推力将左侧波纹管拉长 ,波 纹管拉长后轴向应力成倍添加 ,可能形成爆管。 若是不爆管 ,则压力推力通过左侧波纹管感化正在次固 定支架 B 上。次固定支架无法承受压力推力 ,因而被 拉坏。然后 ,再拉曲左侧的波纹管 ,曲到感化力传到 另一个从固定支架 C 上 ,这种才竣事。 因而 ,可 以说从固定支架是轴向弥补器管系的环节部位 ,设想 不妥会形成严沉丧失。 轴向型弥补器管安插时 ,要求两固定点之间的 管道成曲线。如许能够连结管道推力线通过固定点 , 也能够削减不需要的从固定支架。 图 6 (b) 中 ,两固定点之间的管段成折线 偏离了推力线 ,正在压力推力感化下固定点承受很是 大的扭矩 ,管材发生很大的一次应力 ,形成设想不合 理。
管道施工中经常碰到妨碍 ,需要改变管道。 对天然弥补器管道 ,只需处置合适不会发生很大影 响 ,但对轴向弥补器管影响很是大。某些次固定支 架正在管道改变后要承受压力推力 ,措置不妥很容 易推坏固定支架。 轴向弥补器管呈现折点又无法天然弥补时 ,折 点处应设为从固定支架 ,折点取从固定支架之间的距 离不宜跨越 115 倍管径。 波纹弥补器正在管系中为柔性元件 ,其刚度远小于 毗连管道的刚度。正在天然弥补管系中 ,管道变形较为 平均 ,整个管系都参取弥补变形 ,全体性好 ,靠得住性 高。正在波纹弥补器管系中 ,因为波纹管刚度小 ,大部 分弥补器变形都发生正在波纹管上 ,因为设想不合理或 者不测变乱而发生的晦气要素也要由波纹管承担 ,波 纹管成了整个管系中最亏弱的环节。 波纹管本身抗扭能力小 ,强度低 ,正在立体管系中 应留意管道的安插 ,不要使波纹管发生扭转 ,免得制 成。
