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膨胀节的受力变形与最大形变量

膨胀节的受力变形与*大形变量。膨胀节作为关键组件在热力管网中的应用也越来越广泛,但假如补偿器在管网中应用布置不当,会引起整个管系的破坏,甚至酿成恶性事故。按照通常做法,轴向型补偿器均布置在紧靠固定支架旁,然后紧接两个导向支架,距离分别4Dg14Dg,主要目的以防止其轴向失稳,蒸汽直埋管道靠保温材料及外套钢管进行支撑或导向、热水直埋管主要靠与保温材料形成整体由土壤、沙层控制。但笔者认为,这种布置方式出发点是好的,但在实际运用中受地形限制,架空管系支架过多,则布置困难;直埋管系地下障碍物过多,可能有过多翻弯产生,要求膨胀节只能布置在直管段,这种在固定支架侧设膨胀节的形式,可能会因管线位移造成膨胀节每个波节吸收位移的工作能力传递不均,发挥的补偿能力不充分。我们认为解决膨胀节轴向失稳问题除与其布置、设置位置有关外,更主要的是取决于膨胀节自身的性能与质量,只布置在固定支架侧的膨胀节性能与质量要求应更高一些,管线分段距离一般应小一些,进行选型时一定要选自导向性好,抗失稳能力强的膨胀节,设计布置按照基本原则,根据工程的实际情况,灵活对待处理,实践情况证实,无论是架空还是直埋地沟,只要做好导向结构控制,膨胀节可以设置在两固定支架的任一位置。蒸汽直埋管道管系有时为减少固定支架的数量,往往布置成“驻点”形式:直埋管道两个规格型号相同的相邻膨胀节之间管线中点不设固定点,当管道受热均匀膨胀时,在两个膨胀节中间必然形成一个力的相对平衡点,即驻点。理论上以该点为界管道向左右两个方向均匀膨胀,一般认为,力的平衡点可能会因管道受力不均匀而发生少许偏移,一般按20%余量进行考虑膨胀节设置。笔者认为,此种布置方式值得商榷。我公司有一业务单位建于1992年φ630蒸汽直埋管道及采用此种布置方式,固定支架之间距离80米,设两只膨胀节规格型号完全相同,均为120㎜,于2000年进行对此段管道更换,拆解后发现一只膨胀节已被压扁,压缩量200mm,另一只不仅未起到补偿压缩作用,反而被拉长50mm,一个膨胀节伸长对另一个膨胀节造成过度压缩从而使两个膨胀节均发生破坏失效。造成这种情况的原因较为复杂:一是膨胀节自身质量偏差较大,虽型号规格相同但刚度值差距大无法自由压缩;二是受管材加工制作质量与安装质量影响,无法自由伸缩,“驻点”固定支架两侧管道受力不均,造成驻点偏移大,“驻点”不固定,使波纹膨胀节无法承受,*终造成破坏。除非对膨胀节自身作较大改进,保证膨胀节均布限位使膨胀节刚度均衡趋于一致,否则采用普通膨胀节条件下,还应按照美国EJMA规定每两个固定支架之间只设一个膨胀节的原则。

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