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热力管道膨胀节失稳计算注意事项
2015/01/30  来源:[转载]

对于直径较大和内压较高的膨胀节,平面失稳极限压力往往是波纹管参数选择的控制因素,计算并选择抗失稳性能的波纹管参数是设计的关键。

当此时仍满足不了稳定性要求时,就要采取其他措施来避免膨胀节失稳,如增加壁厚、采用带加强环的u形波纹管、选择具有高许用应力的材料等。

对于内压较低而热位移量较大的管系,柱屈失稳和疲劳设计可能会成为影响波纹管计算的关键因素。

适当增加波纹管的波高和减小壁厚会增大单波所允许的位移量,减小膨胀节总波数,有利失稳问题解决。增加膨胀节的波数,可降低疲劳应力,但却降低了柱屈失稳的极限压力,同时这对平面失稳也无益处。

膨胀节的柱屈失稳与压杆失稳、弹簧失稳现象很相似。当膨胀节两端所受压缩力大于极限压力时,就会产生失稳。

对膨胀节而言,两端承受的压缩力,除内压外,还有因热位移产生的弹性反力。EJMA标准推荐的柱屈失稳极限压力公式(18a)和(18b)都没有考虑这个因素。

当波纹管需要波数较多(热位移量大)、内压p趋于。时,按式(18a)反算出的波纹管的允许波数将会无穷大,这显然与实际情况不相符。

因此,当设计压力低于o.1MPa,而系统的热位移量较大时,用式(18a)和(18b)计算出的极限压力声。是否安全,有待商榷。建议在这种情况下,工程设计时应留有较大的余量。

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