管道波紋補償器的使用特點(diǎn)

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管道補償方式分為自然補償和補償器補償兩種類(lèi)型，與自然補償管系相比，波紋補償器管系有兩個(gè)主要特點(diǎn)：①軸向型波紋補償器對主固定支架產(chǎn)生壓力推力；②波紋補償器抗扭能力差。軸向型波紋補償器（金屬膨脹節）管系中，當固定點(diǎn)的一側為補償器，另一側為彎頭、堵頭、大小頭、關(guān)閉狀態(tài)的閥門(mén)時(shí)，固定點(diǎn)都要承受壓力推力。

在直管管道中，固定點(diǎn)兩側均設有波紋補償器。兩個(gè)波紋管器對固定點(diǎn)產(chǎn)生的壓力推力大小相等，方向相反，合力為零。但兩個(gè)波紋管之間的直管上存在一個(gè)軸向壓縮力，數值為圖中環(huán)形面積與介質(zhì)壓力的乘積。在有大小頭的管路。管道中有三個(gè)部分對固定點(diǎn)產(chǎn)生壓力推力，即兩個(gè)波紋管和一個(gè)大小頭。

從上面分析看出．固定點(diǎn)承受彎管、堵頭、大小頭等部件引起的壓力推力，其作用面積是用波紋補償器有效面積計算的。而固定點(diǎn)兩側等徑波紋管只對管材產(chǎn)生較小的軸向壓縮力，不對固定點(diǎn)產(chǎn)生壓力推力一般來(lái)講，一段裝有軸向波紋補償器的直管至少有兩個(gè)固定點(diǎn)承受壓力推力。直管壓力平衡式波紋補償器不產(chǎn)生壓力推力但設計中要避免這樣的錯誤概念，即認為僅把直管兩端的軸向型補償器選為壓力平衡型，而中間多個(gè)補償器選為普通軸向型就可以消除壓力推力。實(shí)際上只要有普通軸向型補償器就存在壓力推力只有當直管路中補償器都是壓力平衡型，這段管路才處于壓力平衡狀態(tài)，即沒(méi)有主固定支架。

直管壓力平衡式補償器的受力關(guān)系比較復雜，對管系進(jìn)行分析時(shí)，可將直管壓力平衡補償器簡(jiǎn)化成“D”型補償器，可方便地對管系進(jìn)行分析。

壓力推力的特點(diǎn)是沒(méi)有自限性。彈性力；!起固定支架失效時(shí)，管道將產(chǎn)生一段位移，然后停在某個(gè)位置上，而不會(huì )無(wú)限制地變形下去。壓力推力引起固定支架失效時(shí)，壓力推力并不隨著(zhù)管道的變形而減小，整個(gè)管系在壓力推力作用下連續位移直到整體破壞，類(lèi)似于應力分析中的一次應力。

例在一段軸向波紋補償器管路。在管道的前段和后端設置主固定支架，中間設置次固定支架。如果固定支架失效，作用在左側盲板上的壓力推力將左側波紋管拉長(cháng)。波紋管拉長(cháng)后周向應力成倍增加，可能造成爆管破壞。如果不爆管，則壓力推力通過(guò)左側波紋管作用在次固定支架上．次固定支架無(wú)法承受壓力推力，因此被拉壞，然后再拉直右側的波紋管，直到作用力傳到另一個(gè)主固定支架上，這種破壞才結束。因此可以說(shuō)．主固定支架是軸向補償管系的關(guān)鍵部位．設計不當會(huì )直接造成重大損失。

軸向型補償器管路布置時(shí)，要求兩固定點(diǎn)之間的管道成直線(xiàn)，這樣可以保持管道推力線(xiàn)通過(guò)固定點(diǎn)，也可以減少不必要的主固定支架。

管道工作中經(jīng)常遇到障礙，需要改變管道走向，對自然補償管道只要處理合適就不會(huì )產(chǎn)生很大影響．但對軸向補償器管路影響非常大。某些次固定支架在管遘改變走向后要承受壓力推力，處置不當會(huì )很容易推壞固定支架。軸向補償器管路出現折點(diǎn)，又無(wú)法自然補償時(shí)，折點(diǎn)處立設主固定支架。折點(diǎn)與主固定支架之間的距離不宜超過(guò)1．5倍管徑。波紋補償器在管系中為柔性元件，其剛度遠小于連接管道的剛度。在采用管道自身彈性補償管系中，管道變形較為均勻，整個(gè)管系都參與補償變形，整體性好，可靠性高。在波紋補償器管系中，由于波紋管剛度小，大部分補償變形都發(fā)生在波紋管上，而設計不合理或者意外事故產(chǎn)生的不利因素也要由波紋管承擔，因此，波紋管成了整個(gè)管系中最薄弱環(huán)節。波紋管自身抗扭剛度大、強度低。在立體管系中應注意管道的布置不要使波紋管產(chǎn)生扭轉，以免造成破壞。