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波纹膨胀节内压失稳与爆破

发布者:bthhbwg  发布日期:2020-10-30

波纹膨胀节作为热位移补偿元件在石油化工、冶金电力、管理工程等部门了广泛应用。内压作用下膨胀节的热补偿能力主要是靠波纹管变形实现的。由于波纹膨胀节超压、不正常水压试验或过大的初始压缩位移等,会导致膨胀节失效,而内压失稳和爆破是膨胀节的主要失效形式。

1.内压失稳内压过大会导致膨胀节翘曲,降低其疲劳寿命、承载能力及吸收位移的能力,从而使膨胀节进一步翘曲,这样的恶性循环,会使膨胀节短时间内在压力不高的情况下失稳破坏,内压可导致2种不同形式的失稳即平面失稳与柱失稳。

1.1内压平面失稳理论及计算公式膨胀节内压.平面失稳是指1个或多个波纹平面发生偏转或移动,波纹所在的平面倾斜,不再垂直于膨胀节轴线,波距变化后与原波距之比超过1.15,膨胀节在长径比较小时会发生平面失稳。平面失稳主要是由于内压产生的膨胀节径向弯曲应力过大,此时波谷处材料沿径向形成塑性胶,直至材料全屈服,使波纹平面产生偏移和转动。

1.2内压柱失稳机理内压柱失稳是由于膨胀节承受过大压力,使波纹管中部出现整体侧向偏移,波纹管中心线呈现弯曲,波距变化后与原波距之比超过1.15,类似于大柔度压杆的失稳,膨胀节在长径比较大时会产生柱失稳。

膨胀节柱失稳可通过计算柱临界载荷的欧拉公式导出,充满受压流体的膨胀节在轴向受限制的条件下,其情况与大柔度受压杆失稳相仿,非弹性区与弹性区柱失稳临界压力公式各取系数2.25,分别得出EJMA-1993中的柱失稳设计压力公式。


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