波紋膨脹節(jié)內(nèi)壓失穩(wěn)與爆破

波紋膨脹節(jié)作為熱位移補(bǔ)償元件在石油化工、冶金電力、管理工程等部門(mén)了廣泛應(yīng)用。內(nèi)壓作用下膨脹節(jié)的熱補(bǔ)償能力主要是靠波紋管變形實(shí)現(xiàn)的。由于波紋膨脹節(jié)超壓、不正常水壓試驗(yàn)或過(guò)大的初始?jí)嚎s位移等,會(huì)導(dǎo)致膨脹節(jié)失效,而內(nèi)壓失穩(wěn)和爆破是膨脹節(jié)的主要失效形式。

1.內(nèi)壓失穩(wěn)內(nèi)壓過(guò)大會(huì)導(dǎo)致膨脹節(jié)翹曲,降低其疲勞壽命、承載能力及吸收位移的能力,從而使膨脹節(jié)進(jìn)一步翹曲,這樣的惡性循環(huán),會(huì)使膨脹節(jié)短時(shí)間內(nèi)在壓力不高的情況下失穩(wěn)破壞,內(nèi)壓可導(dǎo)致2種不同形式的失穩(wěn)即平面失穩(wěn)與柱失穩(wěn)。

1.1內(nèi)壓平面失穩(wěn)理論及計(jì)算公式膨脹節(jié)內(nèi)壓.平面失穩(wěn)是指1個(gè)或多個(gè)波紋平面發(fā)生偏轉(zhuǎn)或移動(dòng),波紋所在的平面傾斜,不再垂直于膨脹節(jié)軸線,波距變化后與原波距之比超過(guò)1.15,膨脹節(jié)在長(zhǎng)徑比較小時(shí)會(huì)發(fā)生平面失穩(wěn)。平面失穩(wěn)主要是由于內(nèi)壓產(chǎn)生的膨脹節(jié)徑向彎曲應(yīng)力過(guò)大,此時(shí)波谷處材料沿徑向形成塑性膠,直至材料全屈服,使波紋平面產(chǎn)生偏移和轉(zhuǎn)動(dòng)。

1.2內(nèi)壓柱失穩(wěn)機(jī)理內(nèi)壓柱失穩(wěn)是由于膨脹節(jié)承受過(guò)大壓力,使波紋管中部出現(xiàn)整體側(cè)向偏移,波紋管中心線呈現(xiàn)彎曲,波距變化后與原波距之比超過(guò)1.15,類(lèi)似于大柔度壓桿的失穩(wěn),膨脹節(jié)在長(zhǎng)徑比較大時(shí)會(huì)產(chǎn)生柱失穩(wěn)。

膨脹節(jié)柱失穩(wěn)可通過(guò)計(jì)算柱臨界載荷的歐拉公式導(dǎo)出,充滿受壓流體的膨脹節(jié)在軸向受限制的條件下,其情況與大柔度受壓桿失穩(wěn)相仿,非彈性區(qū)與彈性區(qū)柱失穩(wěn)臨界壓力公式各取系數(shù)2.25,分別得出EJMA-1993中的柱失穩(wěn)設(shè)計(jì)壓力公式。