波纹管补偿器在电力工业中的研制和使用-综合新能源论文(1)

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翻新时间：2023-02-23

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波纹管补偿器在电力工业中的研制和使用-综合新能源论文(1)

一、前言我院和其他兄弟单位从1965年就开始了将波纹管补偿器使用于热力管道和其他管道的研制工作。水电部系统于1967年试制出波纹管补偿器，其后又生产出Dg80～Dg400七种规格和单层、双层、三层以及内压、外压和有加强环三种结构的各类波纹管共千余件。

进行200多次各种性能试验，并在一些工程中进行试验，取得了一些经验。通过十多年的实际运行考验，证明波纹管补偿器在13kg/cm

2、300°C的热力管道上能安全运行，它本身具有很多优点，是具有革新性质的新型补偿器。

二、试验情况试验项目和试件数量试验项目刚度应力失稳疲劳镀锌耐热渗铬总计1.刚度试验在物理试验室中，用弹簧刚性仪测定。压缩距离用内径千分尺测量。

每个波纹管测出一个弹性刚度范围(mm)并求出平均刚度(kg/mm)。波纹管在成型中其波高、波距、波的圆弧不同，都会影响刚度，而薄板的壁厚影响更大，因为刚度与壁厚的三次方成正比。

根据我国薄板国家标准，其板厚的公差以1.2mm为例：普通精度：厚度公差为±0.13mm较高精度：厚度公差为±0.11mm高级精度：厚度公差为±0.09mm所以说要想得到精确的刚度是比较困难的。但作为管道补偿用的波纹管这些误差是允许的。

刚度试验一般在常温状态下进行，故计算中弹性模量E的数据按常温状态选取。波纹管在使用时为热状态，温度升高E下降，以300°C为例08F钢的E较常温时下降22%，1Cr18Ni9Ti钢的 E较常温时下降10%，故在使用时，刚度较试验值要小。

刚度的大小直接影响管道弹性力的大小和对土建支承结构的推力，管道上的波纹管一般在弹塑状态工作，而塑性刚度又比弹性刚度小得多，所以选用试验刚度供设计计算用已足够安全。2.应力试验曾做过Dg200(材料为PCuti，?=1.2mm，N=17波)和Dg250(材料为08F，?=1.2mm，N=10波)的应力测定试验。

每个波纹管有18～20个测点，用电阻应变仪测出不同压缩量时产生的应变值，进而计算出应力。试验在常温下进行，试验时无内压。

试验中看出：轴向应力?1均较大于圆周应力?2。波峰处?1=1.08?2，波谷处? 1=(1.16～1.

7)?2波谷的应力比波峰大，不同压缩量时其比值不同。位置压缩量mm轴向?1圆周?2 1.311.13 1.181.08 10.96 1.111 1.15 1.05 1.201.06 1.281.19在波型的平板部分，由于贴应变片的位置不同，其应力不同可相差10～20倍。

平板的中间点应力最小。3.失稳试验〖HT〗内压失去稳定试验是为提供波纹管使用的工作压力，一般内压试验失去稳定的压力应大于1.5倍波纹管的工作压力。

试验中发现同类波纹管的试验值不同，分析原因为：

(1)成型中几何尺寸的不等或波型不均；

(2)试验时安装的不正或法兰盘两端不平行，使波纹管偏心受力；

(3)夹持波纹管的拉杆，因螺帽拧紧力不一致，拉杆长度不等，波纹管受偏心荷载。因而，波纹管的安装质量对安全运行很重要，如中心偏差过大，极易造成失去稳定。

其后一些工程试装的情况也完全证实了这一点。通过试验和计算可以看出：

(1)波纹管承受的压力随材料弹性模量E的降低而降低。当温度升高时E下降，承压能力降低，故计算时应考虑管道介质的温度。

(2)其他尺寸不变时，增大波距提高失稳压力。

(3)其他尺寸不变时，壁厚减薄，其失稳压力将显著降低，因失稳压力与壁厚的三次方成正比。