不銹鋼波紋管補(bǔ)償器:也稱不銹鋼波紋管膨脹節(jié),英文名稱為Stainless steel corrugated pipe compensator,Stainless steel bellows expansion joints,是一種撓性、薄壁、有橫向波紋的具有伸縮功能的器件,它由金屬波紋管與構(gòu)件組成。波紋管補(bǔ)償器的工作原理主要是利用自身的彈性變形功能,補(bǔ)償管道由于熱變形、機(jī)械變形和各種機(jī)械振動而產(chǎn)生的軸向、角向、側(cè)向及其組合位移,補(bǔ)償?shù)淖饔镁哂心蛪骸⒚芊?、耐腐蝕、耐溫度、耐沖擊、減振降噪的功能,起到降低管道變形和提高管道使用壽命的作用。
工作原理
不銹鋼波紋補(bǔ)償器的主要彈性元件為不銹鋼波紋管,依靠波紋管伸縮、彎曲來對管道進(jìn)行軸向、橫向、角向補(bǔ)償。其作用可以起到:
1.補(bǔ)償吸收管道軸向、橫向、角向熱變形。
2.吸收設(shè)備振動,減少設(shè)備振動對管道的影響。
3.吸收地震、地陷對管道的變形量。
補(bǔ)償器按是否能吸收管道內(nèi)介質(zhì)壓力所產(chǎn)生的壓力推力(盲板力),可分為無約束型波紋管補(bǔ)償器和有約束型補(bǔ)償器;按波紋管的位移型式,可分為軸向型補(bǔ)償器、橫向型補(bǔ)償器、角向型補(bǔ)償器及壓力平衡型波紋管補(bǔ)償器。
使用條件
不銹鋼波紋管補(bǔ)償器的設(shè)計、制造、安裝和運行管理等多個環(huán)節(jié)組成。因此可靠性也應(yīng)該從幾方面考慮。選擇在波紋管在供熱管網(wǎng)選擇使用的材料,除了它的工作效率,也應(yīng)考慮它的介質(zhì)、工作溫度和外部環(huán)境,我們也必須考慮到的應(yīng)力腐蝕,水處理劑,清洗管道的可能性影響材料,并在此基礎(chǔ)上,與波紋管材料,焊接,成型,材料成本和性能,指出了材料的經(jīng)濟(jì)和實際生產(chǎn)優(yōu)化波紋管。
在正常情況下,用波紋管材料應(yīng)當(dāng)符合下列條件:
(1)高彈性極限,抗拉強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度,以確保波紋管工作。
(2)良好的可塑性,以方便波紋管成型加工,并通過隨后的處理過程(加工硬化,熱處理等),以獲得足夠的硬度和強(qiáng)度。
(3)良好的耐腐蝕性能,以滿足波紋管的工作在不同的環(huán)境要求。
(4)良好的焊接性能,以滿足在焊接工藝要求生產(chǎn)過程中波紋管。對于溝敷設(shè)熱管網(wǎng),當(dāng)在低洼管道,雨或意外的污水將被浸泡波紋管補(bǔ)償器,應(yīng)考慮如鐵更耐腐蝕的材料,選擇鎳合金,高鎳合金等等。由于這種材料價格上漲的波紋管制造,我們可以考慮一個額外的腐蝕層表面耐磨合金只在接觸腐蝕介質(zhì)。波紋管疲勞壽命的類型和失敗的原因分析設(shè)計的補(bǔ)償可以看到,這架飛機(jī)波紋管的穩(wěn)定性,穩(wěn)定和腐蝕周兩對位移量是與抗疲勞壽命。過低會導(dǎo)致下的穩(wěn)定性和抗腐蝕金屬波紋管疲勞壽命
選擇指導(dǎo)
大多數(shù)波紋管補(bǔ)償器生產(chǎn)企業(yè)對波紋管補(bǔ)償器失效原因分析發(fā)現(xiàn),在運行期間的失效主要表現(xiàn)為腐蝕泄漏和失穩(wěn)變形兩種形式,其中以腐蝕失效居多。從腐蝕失效波紋管的解剖分析發(fā)現(xiàn),腐蝕失效通常分點腐蝕穿孔和應(yīng)力腐蝕開裂,其中氯離子應(yīng)力腐蝕開裂約占整個腐蝕失效的95%。因此,正確地選擇波紋管制作材料和結(jié)構(gòu)、合理設(shè)計波形參數(shù)和疲勞壽命、保證安裝質(zhì)量等措施,能大大提高波紋管補(bǔ)償器的安全可靠性。
設(shè)計上,應(yīng)該考慮波紋管的穩(wěn)定性,預(yù)防波紋管失穩(wěn)。資料顯示,波紋管的補(bǔ)償量取決于其疲勞壽命,疲勞壽命越高,波紋管單波補(bǔ)償量越小。為了降低成本,提高單波補(bǔ)償量,許用疲勞壽命越低,由位移引起的波紋管子午向彎曲應(yīng)力越大,綜合應(yīng)力越高,大大降低了波紋管的穩(wěn)定性。當(dāng)波紋管設(shè)計的許用壽命較低時,不僅其子午向綜合應(yīng)力較高,環(huán)向應(yīng)力也比較高,使波紋管局部很快進(jìn)入塑性變形,導(dǎo)致波紋管失穩(wěn)引起失效。
除設(shè)計外,波紋管的材料選擇也相當(dāng)關(guān)鍵。對用于波紋管的選材,除應(yīng)考慮工作介質(zhì)、工作溫度和外部環(huán)境外,還應(yīng)考慮應(yīng)力腐蝕的可能性、水處理劑和管道清洗劑對材料的影響等,并在此基礎(chǔ)上結(jié)合波紋管材料的焊接、成型以及材料的性能價格比,優(yōu)選出滿足工況條件、實用的波紋管制作材料。
專家建議,選用波紋管的材料應(yīng)滿足下列條件:
(1)良好的塑性,便于波紋管的加工成形,且能通過隨后的處理工藝(冷作硬化、熱處理等)獲得足夠的硬度和強(qiáng)度。
(2)高彈性極限、抗拉強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度,保證波紋管正常工作。
(3)良好的焊接性能,滿足波紋管在制作過程中的焊接工藝要求。
(4)良好的耐腐蝕性能,滿足波紋管在不同環(huán)境下工作要求。
目前,大多數(shù)生產(chǎn)廠家除采用奧氏體不銹鋼(如304、304L、316、316),254SMO、904L、AL6XN等超級奧氏體不銹鋼也成為重要使用的材料。對于地溝敷設(shè)的熱力管網(wǎng),當(dāng)波紋管補(bǔ)償器所處管道地勢較低時,雨水或事故性污水會浸泡,應(yīng)考慮選用耐蝕性更強(qiáng)的材料,如高鎳合金、鐵鎳合金等,如INCOLOY800、INCOLOY825、INCONEL625和哈氏合金C-276等材料。
波紋管補(bǔ)償器特殊材料如下:
1、超級奧氏體特種不銹鋼:254SMO、904L、AL6XN
2、雙相不銹鋼:2205雙相鋼(S31803)
3、鎳基合金鋼:INCOLOY800/800H/800HT/840/825、INCONEL600/601/690/625/X-750
哈氏合金C-276/C-22/X、MONEL400/K500
4、純 鎳:N4、N6(Ni200、Ni201)
5、沖壓用鈦板:GR1、GR2、TA1、TA2
6、奧氏體不銹鋼:SUS304、SUS304L、SUS316、SUS316L、SUS310S、SUS321、SUS316Ti
產(chǎn)品應(yīng)用
不銹鋼波紋管補(bǔ)償器作為敏感元件、減震元件、補(bǔ)償元件、密封元件、閥門元件及管路連接件,廣泛應(yīng)用于自動控制和測量儀表、真空技術(shù)、機(jī)械工業(yè)、電力工業(yè)、交通運輸及原子能工業(yè)等領(lǐng)域。