波纹补偿器设计因素和工作特点

垂直焊装配间隙和焊前准备与全位置焊接基本一致。波纹补偿器管的垂直焊焊缝全部处于横焊位置，在断弧前回焊5mm，将熔渣吹出，若铁水与熔渣分不清，焊接电流应加大，电流为110～120A，焊条与工件的夹角保持为20°，焊接中熔池控制为斜椭圆形状，熔池大小要均匀，每次熄弧停顿时应基本一致，换焊条速度要快，收尾时压低电弧，在距尾相接4mm处时，将焊条向前略顶一下，连续施焊盖过3～5mm，然后将焊条控制在坡口下侧熄弧。

遍盖面可采用由下顺序，焊条不做摆动，采用直线运条法进行多层焊接。道焊缝电弧沿下坡口1/3处施焊，道压道的1/3施焊，收弧应在道焊缝的上侧。每层焊道厚度不应超过4mm，防止夹渣。需注意上部不要咬边，每道焊完后可不皮，全部焊完后一并清理。

波纹补偿器的平均使用寿命。直埋式波纹补偿器设计主要考虑不怕压强度、稳定性和疲劳性能等三个方面的因素。虽然标准和某国EJMA标准对这几方面的计算和评定都有明确的规定，但从的应用实践和波纹管失效分析中发现，标准中给出的关于稳定性的计算和评定方法不够，且疲劳寿命也仅给出了比较粗的界限范围(平均疲劳寿命在103～105适用)。有时一个符合标准要求的产品，在实际使用时也会出现一些问题。如内向型波纹补偿器预变位状态在压力试验时波纹管易产生平面失稳，大直径外向型补偿器全位移工作状态波纹管易产生周向失稳，小直径复式拉杆型补偿器、铰链型补偿器全位移工作状态易产生柱失稳。波纹管过大的变形不仅对其稳定性造成影响，波纹补偿器还会为应力腐蚀提供有利的环境条件。

一、存在的问题

金属波纹补偿器在实际应用过程中主要存在以下问题：波纹补偿器质量问题；波纹补偿器选型问题；波纹补偿器工作环境问题；波纹补偿器材质问题；设计疲劳寿命问题；波纹补偿器安装问题。

二、问题分析

针对上述问题，对来国内已运行的地下供热管道波纹补偿器产生的破坏事故进行初步归纳，有90%以上的事故是波纹补偿器所处的工作环境Cl等腐蚀介质超标导致金属波纹管产生应力腐蚀破坏，而因工作状态失稳等其他原因造成波纹管破坏的比例不足10%。波纹补偿器失稳破坏情况也比较复杂，失稳破坏现象有波纹管产生不规则弹塑性或塑性变形，严重时可对波纹管产生撕裂以及周边焊口开裂等。

波纹补偿器能够抵抗的破坏于轻微破坏。注油式直流介质无推力波纹补偿器紧固件均采用标准件，其螺栓、螺母等的机械性能是金属材料的常用指标的一个集合。在机械制造业中，一般机械零件都是在常温、常压和非强烈腐蚀性介质中使用的，且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为波纹补偿器机械性能（或称为力学性能），并且零部件的弹性、强度、刚度、冲击韧性、断裂韧性在行业内享有盛誉。

波纹补偿器的工作特点：

一、体轻、结构简单、安装维修方便。

二、良好的、性：选用的氟塑料、硅材料具有好的和性能。

三、补偿热膨胀：可以补偿多方向，优于只能单式补偿的金属补偿器。

四、密封性能好：有比较优良的生产装配系统，非金属柔性补偿器可无泄露。

五、无反推力：由于主体材料为纤维织物，无力的传递。用非金属纤维补偿器可简化设计，避免使用大的支座,节省大量的材料和劳动力。

六、波纹补偿器于金属补偿器、质量优于产品。价格是产品的1/2——1/5。2、补偿安装误差：由于管道连接过程中，系统误差再所难免，非金属织物补偿器好的补偿了安装误差。

七、消声减振：纤维织物、保温棉体本身具有吸声、隔震动传递的功能，能的减少锅炉、风机等系统的噪声和震动。

对于波纹补偿器来说，其受力结构具有的性，在使用波纹补偿器的过程中，不仅要具有的压力承载能力，同时还要保持的柔性存在。从现今波纹管的制作工艺来看，多为机械成形或者液压成形，这两种成形方式都是通过让管子内部膨胀产生变形来达到波纹制作的目的。利用弹性力学的方法对波纹管进行应力分析，管壁发生塑性变形后会有残余压力产生，且残余压力的大小跟变形量是成正比的，这就使成形的波纹管材料有大的残余应力在局部位置集中。

应力腐蚀体系是通过基本材料和介质共同配合建立起来的。金属波纹管补偿器的材质以奥氏体不锈钢为主，此种材质在一些的环境下容易发生腐蚀作用，如氯离子。但是应力腐蚀的敏感程度同环境的温度、湿度、离子浓度以及含氧量有着直接的关系，其中以温度的影响大。