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金属波纹管在阀门中的应用

郑州久安管道2015-01-15 11:03:551051来自:http://www.yjbcq.com

金属波纹管在阀门中的应用
金属波纹管具有在压力、轴向力、横向力或弯矩作用下均能产生相应位移的特点,并具有耐压、真空密封、耐腐蚀、温度稳定和使用寿命长等性能。因此,许多工业领域中得到越来越多的广泛应用。波纹管作为密封隔离元件在阀门中的应用。
波纹管阀门,无论是截止阀(见图4)、节流阀、调节阀,还是减压阀等阀门,波纹管都是作为阀杆的无填料密封隔离元件。在阀门工作过程中,波纹管与阀杆一起进行轴向位移和复位,同时它还要承受流体的压力并绝对密封。波纹管的轴向位移量与阀门的通径有关,对于平面密封的截止阀,其波纹管的工作行程一般为通径的1/4。波纹管的轴向位移行程应通过阀杆移动的机械限位来限程。不允许波纹管波纹压靠而产生塑性变形,同时还要防止波纹管受到扭曲变形。

在阀门中,波纹管的主要使用性能是耐压力、工作位移和疲劳寿命。波纹管的失效形式主要是疲劳破裂,应力腐蚀破坏和波纹管失稳。影响波纹管使用寿命的因素主要是工作压力、工作位移、工作温度、流体介质、波形结构、原材料质量、压力冲击、振动、连接零件结构和装配质量等。在波纹管阀门中,波纹管是最易损坏的零件,所以,波纹管的设计和选型非常重要,如果设计不合理,往往引起阀门过早失效。与填料密封阀门相比,波纹管阀门具有更高的可靠性和使用寿命。它在核工业、石油、化工、医药、航空航天等工业领域得到了广泛应用。

由工况及结构特点可知,波纹管主要失效破坏应力来自气氨的压力和由于管子两端固定温差引起管子热胀并转换为轴向压应力。所以波纹管的侧向和轴向同时受均布外压p的作用。轴向外压对管子失稳影响不大。可以直接将波纹管仅受侧向外压圆筒的失稳作为主要失效问题进行讨论和设计。管子的失效可能是当外压达到一定值时,管壁的径向挠度随压缩应力的增加而急剧增大,直到管子被压瘪。
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