波紋管膨脹節(jié)疲勞壽命與耐壓強(qiáng)度的關(guān)系，波紋補(bǔ)償器的補(bǔ)償量取決于其疲勞壽命, 疲勞壽命越高, 波紋膨脹節(jié)單波補(bǔ)償量越小。
為了降低成本, 提高單波補(bǔ)償量, 有些生產(chǎn)廠家將不銹鋼波紋管膨脹節(jié)的使用疲勞壽命降得很低,
這樣會(huì)導(dǎo)致由位移引起的波紋管子午向彎曲應(yīng)力很大,綜合應(yīng)力很高, 大大降低了波紋管的穩(wěn)定性。
降低疲勞壽命可以大幅度地提高金屬波紋補(bǔ)償器單波位移, 但同時(shí)不銹鋼波紋管補(bǔ)償器綜合應(yīng)力也有大幅度地提高, 這必將對(duì)波紋管的強(qiáng)度和穩(wěn)定性造成較大的影響。
不銹鋼波紋補(bǔ)償器的綜合應(yīng)力與其耐壓強(qiáng)度，由標(biāo)準(zhǔn)中給出的波紋管平面穩(wěn)定性和周向穩(wěn)定性的計(jì)算方法和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)可以看出,
二者反映的均為強(qiáng)度問題。當(dāng)波紋管設(shè)計(jì)的許用壽命較低時(shí), 不僅其子午向綜合應(yīng)力較高, 環(huán)向應(yīng)力也比較高, 使波紋管局部很快進(jìn)入塑性變形, 導(dǎo)致波紋管失穩(wěn)。
對(duì)于內(nèi)壓波紋管膨脹節(jié), 位移應(yīng)力在波紋管波峰和波谷處形成塑性鉸, 再加上壓力應(yīng)力, 波紋管很快產(chǎn)生平面失穩(wěn)。
這就是低疲勞壽命波紋管在位移條件下平面失穩(wěn)壓力遠(yuǎn)低于高疲勞壽命的波紋管的根本原因。例如在預(yù)變位狀態(tài)下,
即波紋管位移量為許用值的 1/2 時(shí), 一個(gè)許用疲勞壽命為 200 次的波紋管, 尚未達(dá)到其允許設(shè)計(jì)壓力時(shí), 已經(jīng)產(chǎn)生平面失穩(wěn);
許用疲勞壽命為 1000 次的波紋管, 達(dá)到設(shè)計(jì)壓力時(shí), 波紋管處于平面穩(wěn)定狀態(tài),
達(dá)到 1.5 倍設(shè)計(jì)壓力時(shí), 波紋管處于臨界失穩(wěn)狀態(tài); 許用疲勞壽命為 2000 次的波紋管達(dá)到設(shè)計(jì)壓力 1.5 倍時(shí), 波紋管仍處于平面穩(wěn)定狀態(tài)。
從外壓波紋管膨脹節(jié)縱向剖面看, 相當(dāng)于一個(gè)受壓力的拱梁, 工作時(shí)波紋管處于拉伸狀態(tài), 相當(dāng)于拱梁降低了拱高, 其抗失穩(wěn)的能力自然降低。
當(dāng)波紋管單波位移過大時(shí), 波紋平直部分傾斜, 使得波紋管波峰直徑有縮小的趨勢(shì), 但波峰圓環(huán)直徑是確定的,
為了協(xié)調(diào)變形, 就會(huì)產(chǎn)生波峰塌陷, 波紋管周向失穩(wěn)。在國內(nèi)外相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)中, 關(guān)于位移對(duì)波紋管外壓周向穩(wěn)定性的影響均未涉及, 有待于深入探討。
綜上所述, 雖然至今為止在熱力管網(wǎng)的應(yīng)用過程中尚未發(fā)現(xiàn)由疲勞而引起的破壞, 但波紋管過低的設(shè)計(jì)疲勞壽命, 將會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。
