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如何選用軸向型波紋補(bǔ)償器
普通軸向波紋補(bǔ)償器是由波紋管組件和兩端連接接管及其它一些附件組成的，剛性小，穩(wěn)定性差，用于存在軸向位移的直管段和彎頭部分設(shè)置固定支架的彎管道上，需加輔助設(shè)施來(lái)_它正確地吸收軸向位移，使用時(shí)一端靠近固定支架，另一端距_個(gè)導(dǎo)向支架距離4D（D-管線(xiàn)外徑），_導(dǎo)向支架距_導(dǎo)向支架距離14D，其余導(dǎo)向支架之間_距離由下式計(jì)算而得：
L導(dǎo)max=0.0131×[EI/（PAb±fbe）]1/2 （m）
式中E——管道材料的彈性模量 MPa
I——管道截面慣性矩 cm4
P——管道內(nèi)工作壓力 MPa
Ab——波紋管的有效面積 mm2
L導(dǎo)max=0.0131×[EI/（PAb±fbe）]1/2 （m）
式中E——管道材料的彈性模量 MPa
I——管道截面慣性矩 cm4
P——管道內(nèi)工作壓力 MPa
Ab——波紋管的有效面積 mm2
fb——波紋管單波剛度N/mm
e——單波軸向位移mm
直管壓力平衡式波紋補(bǔ)償器適用于管道內(nèi)徑、壓力都很大，需要消除由此產(chǎn)生的對(duì)管線(xiàn)兩端固定支架過(guò)大推力的場(chǎng)合，采用此種補(bǔ)償器，可使固定支架受力減小，但應(yīng)注意的是這種管道此時(shí)只能用一種補(bǔ)償器來(lái)補(bǔ)償熱位移，而不能既用一般軸向型補(bǔ)償器又用壓力平衡式波紋補(bǔ)償器。
e——單波軸向位移mm
直管壓力平衡式波紋補(bǔ)償器適用于管道內(nèi)徑、壓力都很大，需要消除由此產(chǎn)生的對(duì)管線(xiàn)兩端固定支架過(guò)大推力的場(chǎng)合，采用此種補(bǔ)償器，可使固定支架受力減小，但應(yīng)注意的是這種管道此時(shí)只能用一種補(bǔ)償器來(lái)補(bǔ)償熱位移，而不能既用一般軸向型補(bǔ)償器又用壓力平衡式波紋補(bǔ)償器。
直埋式波紋補(bǔ)償器和抗彎式波紋補(bǔ)償器是在普通軸向型的基礎(chǔ)上，在波紋管外面加有一厚壁管，此管與波紋管的一端剛性連接，與另一端滑動(dòng)配合，從而迫使波紋管伸縮時(shí)兩端接管軸線(xiàn)一致。這兩種補(bǔ)償器的共同特點(diǎn)是具有良好的抗彎性能，這里所說(shuō)的抗彎性能，主要是指膨脹節(jié)在內(nèi)壓作用下的抗失穩(wěn)能力。在計(jì)算膨脹節(jié)臨界壓力時(shí)，通常的作法是將波紋管用一等剛度的桿來(lái)替代，根據(jù)柱失穩(wěn)壓力計(jì)算公式可得：
P臨= π2K/Ab（μl）2
P臨= π2K/Ab（μl）2
式中
P臨——補(bǔ)償器不失穩(wěn)的臨界壓力MPa
K——與波紋管尺寸參數(shù)和材料性能參數(shù)有關(guān)的彎曲剛度N·mm2
μ——長(zhǎng)度系數(shù)
l——桿長(zhǎng)度mm
對(duì)普通軸向型補(bǔ)償器來(lái)說(shuō)，它的等效桿兩端支承情況相當(dāng)一懸臂梁，一端固定，另一端自由，此時(shí)“桿”的長(zhǎng)度系數(shù)μ=2，其臨界壓力P臨1=π2K/4Abl2；直埋式和抗彎式膨脹節(jié)的等效桿支承情況是一端固定，另一端鉸支，其μ值為0.7，設(shè)其通徑、補(bǔ)償量與前者相同，則P臨1=π2K/0.49Abl2?？梢钥闯?，P臨2/P臨1=8，即在同等條件下，直埋式或抗彎式波紋膨脹節(jié)不失穩(wěn)時(shí)所能承受的_壓力比普通軸向補(bǔ)償器的要高八倍，反過(guò)來(lái)說(shuō)，在相同內(nèi)壓下前者比后者更不易失穩(wěn)。直埋式補(bǔ)償器適用于直埋管道的熱補(bǔ)償，從結(jié)構(gòu)上可分成一次直埋式和自由補(bǔ)償直埋式。前者不常使用，后者在敷設(shè)時(shí)有兩種方法。一種是無(wú)固定點(diǎn)方式，即先校核每個(gè)直管段長(zhǎng)度L是否_過(guò)_安裝長(zhǎng)度Lmax的兩倍，如果L≤2Lmax，則需校核直管段兩自由末端的自然彎管是否能吸收直管段的實(shí)際熱伸長(zhǎng)長(zhǎng)度；如果直管段長(zhǎng)度L＞2Lmax，則需在L管線(xiàn)上設(shè)置補(bǔ)償器，直至所有不帶補(bǔ)償器的直管段長(zhǎng)度均不_過(guò)2Lmax為止。另一種是有固定點(diǎn)方式，在補(bǔ)償器兩側(cè)設(shè)置固定點(diǎn)，波紋膨脹節(jié)至固定點(diǎn)的距離不_過(guò)管道_安裝長(zhǎng)度，固定點(diǎn)所受的力為土壤摩擦力。設(shè)計(jì)時(shí)考慮由于土壤條件變化、管道埋深變化對(duì)移動(dòng)的影響。_安裝長(zhǎng)度計(jì)算方法如下：
Lmax=[σ]A/f（m）
式中[σ]——管材的許用應(yīng)力N·mm2
A——管線(xiàn)截面面積mm2
f——管道單位長(zhǎng)度摩擦力N/m
若直埋管道設(shè)置檢查井，所用補(bǔ)償器可選普通軸向型波紋膨脹節(jié)，若選用自由補(bǔ)償直埋補(bǔ)償器，可使之如同一段管道連接于管線(xiàn)上。當(dāng)管道空間位置不夠，不能設(shè)置安裝普通型軸向膨脹節(jié)所需的各種導(dǎo)向支架時(shí)，可選用抗彎式波紋膨脹節(jié)，它能作為管線(xiàn)的一部分直接焊接于管線(xiàn)上，而不必再設(shè)導(dǎo)向支架，固定支架的安裝只需按一般管線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范布置即可。一般，軸向波紋補(bǔ)償器在出廠(chǎng)前要進(jìn)行預(yù)拉伸，使之處于_拉伸狀態(tài)，在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，要對(duì)補(bǔ)償器長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)量按下式計(jì)算：
ΔL=（Tinst-Tmin/Tmax-Tmin）·E（mm）
式中E——膨脹節(jié)額定補(bǔ)償量mm
Tinst——安裝現(xiàn)場(chǎng)溫度℃
K——與波紋管尺寸參數(shù)和材料性能參數(shù)有關(guān)的彎曲剛度N·mm2
μ——長(zhǎng)度系數(shù)
l——桿長(zhǎng)度mm
對(duì)普通軸向型補(bǔ)償器來(lái)說(shuō)，它的等效桿兩端支承情況相當(dāng)一懸臂梁，一端固定，另一端自由，此時(shí)“桿”的長(zhǎng)度系數(shù)μ=2，其臨界壓力P臨1=π2K/4Abl2；直埋式和抗彎式膨脹節(jié)的等效桿支承情況是一端固定，另一端鉸支，其μ值為0.7，設(shè)其通徑、補(bǔ)償量與前者相同，則P臨1=π2K/0.49Abl2?？梢钥闯?，P臨2/P臨1=8，即在同等條件下，直埋式或抗彎式波紋膨脹節(jié)不失穩(wěn)時(shí)所能承受的_壓力比普通軸向補(bǔ)償器的要高八倍，反過(guò)來(lái)說(shuō)，在相同內(nèi)壓下前者比后者更不易失穩(wěn)。直埋式補(bǔ)償器適用于直埋管道的熱補(bǔ)償，從結(jié)構(gòu)上可分成一次直埋式和自由補(bǔ)償直埋式。前者不常使用，后者在敷設(shè)時(shí)有兩種方法。一種是無(wú)固定點(diǎn)方式，即先校核每個(gè)直管段長(zhǎng)度L是否_過(guò)_安裝長(zhǎng)度Lmax的兩倍，如果L≤2Lmax，則需校核直管段兩自由末端的自然彎管是否能吸收直管段的實(shí)際熱伸長(zhǎng)長(zhǎng)度；如果直管段長(zhǎng)度L＞2Lmax，則需在L管線(xiàn)上設(shè)置補(bǔ)償器，直至所有不帶補(bǔ)償器的直管段長(zhǎng)度均不_過(guò)2Lmax為止。另一種是有固定點(diǎn)方式，在補(bǔ)償器兩側(cè)設(shè)置固定點(diǎn)，波紋膨脹節(jié)至固定點(diǎn)的距離不_過(guò)管道_安裝長(zhǎng)度，固定點(diǎn)所受的力為土壤摩擦力。設(shè)計(jì)時(shí)考慮由于土壤條件變化、管道埋深變化對(duì)移動(dòng)的影響。_安裝長(zhǎng)度計(jì)算方法如下：
Lmax=[σ]A/f（m）
式中[σ]——管材的許用應(yīng)力N·mm2
A——管線(xiàn)截面面積mm2
f——管道單位長(zhǎng)度摩擦力N/m
若直埋管道設(shè)置檢查井，所用補(bǔ)償器可選普通軸向型波紋膨脹節(jié)，若選用自由補(bǔ)償直埋補(bǔ)償器，可使之如同一段管道連接于管線(xiàn)上。當(dāng)管道空間位置不夠，不能設(shè)置安裝普通型軸向膨脹節(jié)所需的各種導(dǎo)向支架時(shí)，可選用抗彎式波紋膨脹節(jié)，它能作為管線(xiàn)的一部分直接焊接于管線(xiàn)上，而不必再設(shè)導(dǎo)向支架，固定支架的安裝只需按一般管線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范布置即可。一般，軸向波紋補(bǔ)償器在出廠(chǎng)前要進(jìn)行預(yù)拉伸，使之處于_拉伸狀態(tài)，在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，要對(duì)補(bǔ)償器長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)量按下式計(jì)算：
ΔL=（Tinst-Tmin/Tmax-Tmin）·E（mm）
式中E——膨脹節(jié)額定補(bǔ)償量mm
Tinst——安裝現(xiàn)場(chǎng)溫度℃
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