工作原理
不鏽鋼波紋補償器的主要彈性元件為不鏽鋼波紋管,依靠波紋管伸縮、彎曲來對管道進行軸向、橫向、角向補償。其作用可以起到:
1.補償吸收管道軸向、橫向、角向熱變形。
2.吸收設備振動,減少設備振動對管道的影響。
3.吸收地震、地陷對管道的變形量。
補償器按是否能吸收管道內介質壓力所產生的壓力推力(盲板力),可分為無約束型波紋管補償器和有約束型補償器;按波紋管的位移型式,可分為軸向型補償器、橫向型補償器、角向型補償器及壓力平衡型波紋管補償器。
使用條件
不鏽鋼波紋管補償器的設計、製造、安裝和運行管理等多個環節組成。因此可靠性也應該從幾方面考慮。選擇在波紋管在供熱管網選擇使用的材料,除了它的工作效率,也應考慮它的介質、工作溫度和外部環境,我們也必須考慮到的應力腐蝕,水處理劑,清洗管道的可能性影響材料,並在此基礎上,與波紋管材料,焊接,成型,材料成本和性能,指出了材料的經濟和實際生產最佳化波紋管。
在正常情況下,用波紋管材料應當符合下列條件:
(1)高彈性極限,抗拉強度和疲勞強度,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,並通過隨後的處理過程(加工硬化,熱處理等),以獲得足夠的硬度和強度。
(3)良好的耐腐蝕性能,以滿足波紋管的工作在不同的環境要求。
(4)良好的焊接性能,以滿足在焊接工藝要求生產過程中波紋管。對於溝敷設熱管網,當在低洼管道,雨或意外的污水將被浸泡波紋管補償器,應考慮如鐵更耐腐蝕的材料,選擇鎳合金,高鎳合金等等。由於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。波紋管疲勞壽命的類型和失敗的原因分析設計的補償可以看到,這架飛機波紋管的穩定性,穩定和腐蝕周兩對位移量是與抗疲勞壽命。過低會導致下的穩定性和抗腐蝕金屬波紋管疲勞壽命
選擇指導
大多數波紋管補償器生產企業對波紋管補償器失效原因分析發現,在運行期間的失效主要表現為腐蝕泄漏和失穩變形兩種形式,其中以腐蝕失效居多。從腐蝕失效波紋管的解剖分析發現,腐蝕失效通常分點腐蝕穿孔和應力腐蝕開裂,其中氯離子應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構、合理設計波形參數和疲勞壽命、保證安裝質量等措施,能大大提高波紋管補償器的安全可靠性。
設計上,應該考慮波紋管的穩定性,預防波紋管失穩。資料顯示,波紋管的補償量取決於其疲勞壽命,疲勞壽命越高,波紋管單波補償量越小。為了降低成本,提高單波補償量,許用疲勞壽命越低,由位移引起的波紋管子午向彎曲應力越大,綜合應力越高,大大降低了波紋管的穩定性。當波紋管設計的許用壽命較低時,不僅其子午向綜合應力較高,環向應力也比較高,使波紋管局部很快進入塑性變形,導致波紋管失穩引起失效。
除設計外,波紋管的材料選擇也相當關鍵。對用於波紋管的選材,除應考慮工作介質、工作溫度和外部環境外,還應考慮應力腐蝕的可能性、水處理劑和管道清洗劑對材料的影響等,並在此基礎上結合波紋管材料的焊接、成型以及材料的性能價格比,優選出滿足工況條件、實用的波紋管制作材料。
專家建議,選用波紋管的材料應滿足下列條件:
(1)良好的塑性,便於波紋管的加工成形,且能通過隨後的處理工藝(冷作硬化、熱處理等)獲得足夠的硬度和強度。
(2)高彈性極限、抗拉強度和疲勞強度,保證波紋管正常工作。
(3)良好的焊接性能,滿足波紋管在製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境下工作要求。
目前,大多數生產廠家除採用奧氏體不鏽鋼(如304、304L、316、316),254SMO、904L、AL6XN等超級奧氏體不鏽鋼也成為重要使用的材料。對於地溝敷設的熱力管網,當波紋管補償器所處管道地勢較低時,雨水或事故性污水會浸泡,應考慮選用耐蝕性更強的材料,如高鎳合金、鐵鎳合金等,如INCOLOY800、INCOLOY825、INCONEL625和哈氏合金C-276等材料。
波紋管補償器專用特殊材料如下:
1、超級奧氏體特種不鏽鋼:254SMO、904L、AL6XN
2、雙相不鏽鋼: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、衝壓用鈦板:GR1、GR2、TA1、TA2
6、奧氏體不鏽鋼:SUS304、SUS304L、SUS316、SUS316L、SUS310S、SUS321、SUS316Ti
產品套用
不鏽鋼波紋管補償器作為敏感元件、減震元件、補償元件、密封元件、閥門元件及管路連線件,廣泛套用於自動控制和測量儀表、真空技術、機械工業、電力工業、交通運輸及原子能工業等領域。