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    金属波纹补偿器是利用波纹补偿器的弹性元件的有效伸缩变形来吸取管线、导管或容器由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化的一种补偿装置,属于一种补偿元件。可对轴向,横向,和角向位移的的吸取。理论上波数越多能吸取的轴向位移量越大,但波数受安装位置限制,金属波纹补偿器的波数必须从安装位置出发。
     金属波纹管补偿器的诞生和应用在我国已走过了半个多世纪的发展历程,在中国各主要工业行业中,水利水电行业是迟引进及应用波纹管补偿器的。波纹管补偿器在石油、化工、机械、火电、核电等行业应用广泛。这些行业有一些共同的特点,如管道直径较小、温度变化大、内压较大、介质较复杂等,例如现有的国家规范规定直径不大于4m,温度变化可能高达上千度,介质有气体、液体等。
    对波纹管补偿器失效原因分析发现,在运行期间的失效主要表现为腐蚀泄漏和失稳变形两种形式,其中以腐蚀失效居多。从腐蚀失效金属波纹补偿器的分析发现,腐蚀失效通常分点腐蚀穿孔和应力腐蚀开裂,其中氯离子应力腐蚀开裂约占整个腐蚀失效的95%。因此,正确地选择金属波纹补偿器制作材料和结构、合理设计波形参数和疲劳寿命、保证安装质量等措施,能大大提高金属波纹补偿器的安全可靠性。设计上,应该考虑金属波纹补偿器的稳定性,预防波纹管失稳。金属波纹补偿器的补偿量取决于其疲劳寿命,疲劳寿命越高,金属波纹补偿器单波补偿量越小。当金属波纹补偿器设计的许用寿命较低时,不仅其子午向综合应力较高,环向应力也比较高,使金属波纹补偿器局部很快进入塑性变形,导致金属波纹补偿器失稳引起失效。
    在水利水电行业,金属波纹补偿器主要是用于补偿因温度变化、地质条件变化、压力变化等引起的管道位移变化,避免因此导致的管道系统失效。水利水电行业的介质主要是水,温度变化一般不超过60℃,压力钢管的不均匀位移主要由复杂地质条件、地震等产生。另外,水利水电行业的引水压力钢管往往直径很大、内压很高,一旦爆裂可能产生人员和财产的重大损失,造成灾害性影响。故针对水利水电工程的特点,特别是明管的运行安全,在金属波纹补偿器的设计和失效问题上,各大实力生产厂家都在不断的努力。
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