?預應力金屬波紋管應力分布計算

通過以上計算結果的分析，可得到如下結論：

1)無論何種工況，預應力金屬波紋管各層的應力分布規(guī)律基本相同，其分布規(guī)律是波峰與波谷部位應力較大，其余部位應力較小。

2)在位移載荷(拉或者壓)作用下，預應力金屬波紋管的更大等效應力均發(fā)生在波谷位置。這是因為波谷截面的面積小于波峰截面面積，在同一軸向載荷作用下，它的承力面積比波峰小，應力比波峰大。在同樣大小的位移作用下，無論拉或壓，應力值基本相同。當位移量超過0.4mm，結構更大應力超過其材料的屈服極限448MPa。在實際使用過程中，為了在高溫、高壓狀態(tài)下能夠實現密封功能，接觸式波紋管密封普遍采用較大的壓縮量，這樣密封端面比壓相應會大大提高，摩擦副端面磨損嚴重，同時產生大量摩擦熱。

3)在拉伸位移-內壓聯合作用下，結構更大應力發(fā)生在波峰;在壓縮位移-內壓聯合作用下，結構更大應力發(fā)生在波谷。這是因為拉伸位移載荷使波谷與波峰內表面均受拉，而內壓載荷使波谷內表面受壓，波峰內表面受拉，根據力的疊加性可知，波峰應力大于波谷，而壓縮位移載荷與內壓產生的應力在波谷、波峰的疊加性剛好相反，這說明計算結果與理論分析是吻合的。按是否能吸取管道內介質壓力所發(fā)生的壓力推力（盲板力），可分為無管束型波紋管伸展節(jié)和有管束型伸展節(jié)。

4)在工作狀態(tài)下，預應力金屬波紋管的應力主要是由位移載荷引起，因此，在使用過程中應嚴格控制位移的大小。

金屬波紋管的制作工藝

1、液壓成形工藝

液壓成形是金屬波紋管應用廣泛、常見的一種成形方法。主要用來制造環(huán)形波紋管，可成形壁厚0.08~4mm的波紋管。波紋管液壓成形是管坯在受內壁液體壓力下，當應力超過屈服強度后，在專用模具內成形為波紋管。

2、機械成形工藝

波紋管的機械成形，包括旋壓成形、滾壓成形和機械膨脹等工藝方法。

一般來說機械成形具有工藝簡單、工裝制造容易，生產等優(yōu)點。同時也存在產品制造比較粗糙，性能不高等缺點。它較多應用于螺旋波紋管，波紋膨脹節(jié)、大直徑厚壁波紋管的制造。

3、橡膠成形工藝

橡膠成形工藝是脹形工藝的一種。它是以橡膠為成形凸模，在壓力作用下像膠凸模變形，把管坯按凹模型腔成形波紋管，成形方式通常是單波連續(xù)成形。

4、機械液壓成形

機械液壓成形是將管坯先用滾壓方法向內滾形，然后用液壓方法向外脹形形成波紋管的成形方法。機械液壓成形的波紋管，由于波峰、波谷都參加了變形，都達到了強化，對提高波紋管彈性起到了良好的作用，是制造深波波紋管的一種有效工藝方法。

?金屬波紋管，也叫膨脹節(jié)或補償器，屬于一種補償元件

金屬波紋管，也叫膨脹節(jié)或補償器，屬于一種補償元件。利用其作業(yè)主體波紋管的有效伸縮變形，以吸收管線、導管、容器等由熱脹冷縮等原因而發(fā)生的尺寸改變，或補償管線、導管、容器等的軸向、橫向和角向位移。也可用于降噪減振。

金屬波紋管在許多職業(yè)均有使用，除具有良好的補償能力之外，高可靠性是主要原因。其可靠性是通過設計、制作、裝置、運轉辦理等多個環(huán)節(jié)來保證的，任何一個環(huán)節(jié)的失控都會導致補償器壽數的降低乃至失效。

波紋管的失效在管線試壓和運轉期間均有發(fā)作。管線試壓時出現問題主要有三種類型：因為管系臨時支撐不妥，或管系固定支架設置不合理，導致支架損壞，波紋管過量變形而失效；因為波紋管設計所考慮的壓力或位移安全殷實度不夠，管線試壓時波紋管發(fā)生失穩(wěn)變形失效；也就是說，金屬波紋管的制作主要就是利用金屬波紋管卷管機來進行加工生產。補償器制作質量問題，制作廠偷工減料，5層不銹鋼私自改為3層或更少。

波紋管在運轉期間的失效主要表現為腐蝕泄漏和失穩(wěn)變形兩種形式，其間以腐蝕失效居多。從腐蝕失效波紋管的解剖分析發(fā)現，腐蝕失效通常分點腐蝕穿孔和應力腐蝕開裂，其間氯離子應力腐蝕開裂約占整個腐蝕失效的95％。波紋管失穩(wěn)有強度失穩(wěn)和結構失穩(wěn)兩種類型，強度失穩(wěn)包含表里壓波紋管平面失穩(wěn)和外壓波紋管周向失穩(wěn)；在機械、航空航天、石油化工、電力、汽車、船舶及核工業(yè)等工業(yè)領域得到了越來越廣泛的應用。結構失穩(wěn)是內壓波紋管補償器的柱失穩(wěn)。