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焊接金属补偿器在组焊过程中的检验知识

2022-03-10 16:20:24
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金属补偿器是压力容器和管道的一个部件,但其应力状况与压力容器和管道却有很大的不同。这与补偿器中波纹管特点有关。

一、金属补偿器是一薄壁挠性元件,在内压作用下要吸收(补偿)由于热膨胀或机械运动引起的位移,因此,需要能够充足的变形。

二、金属补偿器的成形过程导致波壳材料金相组织有显著的改变。

三、波纹的受压变形产生的经向弯曲应力是波纹管压力应力的主要成分,另外还有位移应力的影响,因此波纹管的应力分布要比容器复杂的多。

四、试验发现波纹管涵的侧壁在内压作用下有臌胀、屈服情况。目前尚无法证明它已损坏了波纹管的完整性。但是这种侧壁臌胀需要以不妨碍波纹管吸收变形的能力为前提。这种轻微的u形状反而增加了波的强度,亦即提升了承载能力。

焊接金属补偿器在组焊过程中应对以下各项进行检验:

一、波纹管直边段内外径的尺寸公关应符合GB1804中H12等级要求。

二、波纹补偿器与管道(或设备)的连接法兰和端管的尺寸及技术要求应符合相应的标准。

三、组装时应对波纹管采取保护措施,补偿器各部位的焊缝不可以有裂纹、气孔、夹渣等缺陷,咬边深层不能大于0.5mm。

四、波纹补偿器承压焊缝焊接之后,应对承压焊缝进行压力试验,试验压力为设计压力的1.5倍。

五、补偿器组焊后应进行外观和几何尺寸的检验。

金属补偿器依据其不同的补偿功能按补偿形式可以分为轴向型、横向型和角向型等。其中轴向型又可分为普通轴向型、无约束型、外压型、直埋型及压力平衡型;横向型可分为单向横向型、万向铰链横向型、大拉杆横向型及小拉杆横向型;角向型可分为单向角向型及万向角向型。由金属波纹管和构件组成的在动力或热力管网中、设备与设备之间的连接中起补偿功能的器件,它能够补偿管道因温差造成管道轴向伸缩和角度变化而产生的热变形、机械变形并吸收各种机械振动,起到降低管道变形应力和提升管道使用寿命的作用。金属补偿器与其他类型的补偿器如套筒式补偿器、球形补偿器、“Π”形张力补偿器等相比具有站地小、安装简单、造价低、无结构性渗漏环节、不需要维护保养等特点。

金属波纹补偿器的应力分析有理论计算和实验测试两种方法。理论计算方式又分以下三种。

一、解析法。这种方法是以薄壳理论为基础,从壳体及微分方程出发,经解析求的解,求解过程尽管繁复,但它是波纹管应力分析的力学基础,许多简便的方法也是起源于此。

二、数值法。目前用得多的是有限元法,借助计算机,已成为波纹管应力分析的主要方法。但数值法仅能给出某波纹管的应力分布状况,不能给出通用解析表达式。

三、工程近似法。这种设计方法是受设计人员欢迎,因为它计算简便,给出清晰地解析公式,工程上也有相应的精度。但由与计算力学模型与钢波纹管原型有相应差异,各计算式均有相应的误差。但总的来说,在非关键场合,这些公式的使用是,标准中也与以采用。

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