目前波紋管膨脹節(jié)的設計計算方法主要有三種方法,解析法,工程設計法和有限元法,國內(nèi)應用較多的主要有工程設計法和有限元法,現(xiàn)廣泛應用的工程設計方法,其設計符合率一般較低,尤其關于疲勞壽命計算的準確性有待提高,而有限元法屬于校核式分析法,他是在用戶提供的設計參數(shù)基礎上進行有限元分析,確定設計參數(shù)是否滿足使用要求,設計出來的產(chǎn)品雖然性能能夠滿足要求,但往往不是好方案。
膨脹節(jié)的設計方案主要有幾種;蒸汽埋地管線的外壓軸向型膨脹節(jié) 保溫材料使用含Cl-較高的材料,在施工過程及使用后外保護管破壞而使得富含Cl-的溶液在波紋管內(nèi)表面聚集并濃縮,構(gòu)成了奧氏體不銹鋼應力腐蝕的介質(zhì)環(huán)境。 波紋管壓制成形,不銹鋼受大彎曲變形構(gòu)件內(nèi)殘余形變應力,該殘余應力與工作栽荷作業(yè)下波紋管產(chǎn)生軸向位移而引起的應力疊加,應力水平提高,應力腐蝕幾率及速率加速。
通過采用抗晶間腐蝕及應力腐蝕能力較強的SA240-316L,補償器制造完畢后進行固溶熱處理,并采用Cl-含量低的材料作為保溫材料等措施,取得了良好的效果。
在石油化工裝置的管道設計中,往往需考慮高溫高壓的工況,因此,在設計時要充分考慮管道產(chǎn)生的熱脹情況,一般的應優(yōu)先考慮利用管道自身結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的柔性來吸收管道的熱位移,當由于工藝操作條件,設備布置等情況的限制使得管道系統(tǒng)沒有足夠的柔性時,可采用補償裝置來吸收管道的熱位移,由于膨脹節(jié)補償能力強,管理壓力降的_可以減少實話裝置的運行成本,熱膨脹應力的_則大大增加了管道系統(tǒng)本身在運行時,所以在石油化工裝置的設計中,特別是長距離石油化工的管道設計中有這_明顯的優(yōu)勢。