淺談內(nèi)壓波紋補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)要求和組成-泊頭市永鵬管道

　　我們知道軸向內(nèi)壓波紋補(bǔ)償器在設(shè)計(jì)時(shí)要滿(mǎn)足兩方面要求，作為柔性元件能補(bǔ)償熱脹冷縮位移，同時(shí)作為承壓元件應(yīng)具有足夠強(qiáng)度承受系統(tǒng)的內(nèi)壓（或外壓）。目前波紋補(bǔ)償器設(shè)計(jì)方法可以分為解析法、工程近似法和數(shù)值模擬法3種。

　　解析法以薄殼理論為基礎(chǔ)，建立波紋管的微分方程，求解應(yīng)力和位移的解析解，其過(guò)程非常繁雜，實(shí)際設(shè)計(jì)中難以采用。

　　為了設(shè)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)便，工程近似法將波紋管簡(jiǎn)化為兩端固支的直梁或曲梁模型，采用材料力學(xué)公式進(jìn)行計(jì)算。考慮到梁模型與實(shí)際情況之間的誤差，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中采用對(duì)梁模型計(jì)算結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的修正方法，這種工程近似法具有很強(qiáng)的準(zhǔn)確性，但因?yàn)槭墙?jīng)驗(yàn)公式，有的應(yīng)力計(jì)算結(jié)果偏于保守，同時(shí)由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有限，公式的適用性也受到了限制。

　　近年來(lái)計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)飛速發(fā)展，為數(shù)值模擬方法在工程中應(yīng)用創(chuàng)造了硬件條件，三維有限元軟件廣泛應(yīng)用又為數(shù)值模擬計(jì)算提供了強(qiáng)有力的工具。為了克服上述工程近似法的局限性，數(shù)值模擬方法在波紋管強(qiáng)度校核、疲勞壽命分析和剛度計(jì)算中的應(yīng)用，使波紋補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)比較準(zhǔn)確。

　　軸向內(nèi)壓波紋補(bǔ)償器外形的組成是由中間的一個(gè)波紋管和兩端的接管焊接而成，內(nèi)壓金屬補(bǔ)償器中間的波紋管是露在外面可以看得到的，這個(gè)時(shí)候客戶(hù)可以選擇兩端的接管直接焊接到管道或者設(shè)備上使用或者選擇兩頭安裝法蘭，用法蘭固定在管道或者設(shè)備上使用，可以根據(jù)工況選擇也可以客戶(hù)的隨意選擇，當(dāng)然加上法蘭成本相對(duì)要高一些。波紋管波紋的數(shù)量和波紋的總高度可以根據(jù)客戶(hù)提供的補(bǔ)償量和管道之間的具體做出設(shè)計(jì)選擇。內(nèi)壓波紋補(bǔ)償器是比較通用也比較普遍的補(bǔ)償元件了，所以一直被廣泛使用。

 

　　軸向內(nèi)壓波紋補(bǔ)償器是利用彈性元件波紋管的伸縮變形來(lái)吸收管線(xiàn)、導(dǎo)管或容器由熱脹冷縮等原因而產(chǎn)生的尺寸變化的一種補(bǔ)償裝置，可對(duì)軸向，橫向，和角向位移的的吸收，用于在管道、設(shè)備及系統(tǒng)的加熱位移、機(jī)械位移吸收振動(dòng)等。

　　軸向內(nèi)壓波紋補(bǔ)償器為補(bǔ)償因溫度差與機(jī)械振動(dòng)引起的附加應(yīng)力，而設(shè)置在容器殼體或管道上的一種撓性結(jié)構(gòu)。由于它作為一種能自由伸縮的彈性補(bǔ)償元件，性能良好、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，已應(yīng)用在化工、冶金、核能等部門(mén)。

　　供熱管道使用波紋補(bǔ)償器一般有兩種：內(nèi)壓式波紋補(bǔ)償器兩端是法蘭，中間是波體部分，設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是介質(zhì)在補(bǔ)償器內(nèi)部波紋流動(dòng)，外壓式波紋補(bǔ)償器則兩端是法蘭，內(nèi)部是波體部分，還要有外套進(jìn)行保護(hù)，而外壓式波紋補(bǔ)償器的波紋管的口徑會(huì)與管道的口徑大一號(hào)，例如，管道公稱(chēng)通徑是DN300，設(shè)計(jì)的波紋管口徑則是DN350。設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是介質(zhì)在補(bǔ)償器的波紋外流動(dòng)，內(nèi)壓波紋補(bǔ)償器根據(jù)壓縮波紋吸收管道熱膨脹，而外壓波紋補(bǔ)償器根據(jù)拉伸波紋來(lái)吸收管道熱膨脹。

　　根據(jù)規(guī)范軸向內(nèi)壓波紋補(bǔ)償器在安裝前需要根據(jù)環(huán)境溫度需要預(yù)拉伸，則外壓式波紋補(bǔ)償器在安裝前需要根據(jù)環(huán)境溫度需要預(yù)壓縮。在補(bǔ)償器出廠(chǎng)前已進(jìn)行預(yù)拉伸或壓縮，或者留出較大余量，不要求施工單位現(xiàn)場(chǎng)操作，具體可參照廠(chǎng)家要求。使用前搞清楚是內(nèi)壓還是外壓型，二者是有本質(zhì)區(qū)別，使用不一樣。軸向內(nèi)壓波紋補(bǔ)償器可直接觀(guān)察波紋情況；而外壓波紋補(bǔ)償器是不能割的，等于是把工作鋼管開(kāi)口，會(huì)造成介質(zhì)泄漏。