管道应力验算波纹补偿器

波纹补偿器在内压作用下的失稳包括平面失稳和轴向柱状失稳。

1)平面失稳。它表现为一个或几个波纹的平面相对于波纹管轴线发生转动而倾斜,但其波平面的圆心基本在波纹管的轴线上。这是由于内压产生的子午向弯曲应力和周向薄膜应力的合力超过材料屈服强度,局部出现塑性变形所致。

2)轴向柱状失稳。波纹管的波纹连续地横向偏移,使波纹管偏移后的实际轴线成弧形或S形(在多波情况下呈S形)。这种情况多数是由于波纹数太多,波纹管长度L跟内径d之比(L/d)太大造成的。为避免失稳情况发生,对管道应进行应力验算。管道在工作状态下由内压产生的折算应力按式计算:σeq=P[0.5do-Y(s-α)]/(s-α)≤[σ]t(6)式中:P———设计压力,MPa;do———管线外径,mm;s———管线设计壁厚,mm;Y———温度对计算管线壁厚的修正系数;α———腐蚀裕量,mm;[σ]t———设计温度下的许用应力,MPa。