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軸向補償器管路工作時要傳遞軸向力 ,直管段過 長或軸向壓縮力過大都會引起管道縱向失穩因此 , 對長管道要設置若干個中間導向支架來防止管道縱 向失穩 《E JMA》 標準給出的軸向補償器管路中間導向支 架Z大間距的計算公式來自歐拉公式 ,確定兩端鉸接 壓桿臨界長度的歐拉公式為。

式中: E· J 為壓桿的剛度; F 為桿的軸向壓縮力。 取壓桿臨界長度的一半便是中間導向支架間距 Lmax的公式

式中: E 為彈性模量 ,MPa ;J 為斷面慣性矩 ,mm4 ;Ap 為 波紋管有效面積 ,mm2 ; p 為介質壓力 ,MPa ; ex 為波紋管 單波軸向位移 ,mm;fi 為單波軸向彈性剛度 ,N/ mm.

對公式分析后有兩點應討論:(1)公式中沒有考慮摩擦力的作用管道位移時 要產生摩擦力 ,摩擦力是通過管道傳到固定點的 ,因 此摩擦力對管道產生軸向壓縮力 ,該壓縮力同樣可以 引起管道縱向失穩對大口徑管道 ,尤其是水管道 , 摩擦力產生的軸向壓縮力比波紋管彈性力大得多 ,忽 略這一項顯然是不合適的。

(2)用波紋管有效面積計算壓力推力作為管道軸 向壓縮力也是不合適的從圖 1、 圖 2、 圖 3 的分析已 看出 ,兩個等徑軸向補償器之間的直管受到軸向壓力 推力的作用面積應該是波紋管有效面積減去直管流 通面積。

該值比有效面積小得多彎頭、 堵板等部件 產生的壓力推力是用有效面積計算的 ,但這些力主要 是“拉” 管道 ,而不是“壓”管道 ,不存在壓力推力引起 縱向失穩的問題 中間導向支架合理的計算公式可為

環形面積 ,mm2 ;μ為摩擦系數; q 為管道均布荷載 ,N/ m; i 為導向支架設置點到補償器的距離 ,m.

波紋膨脹節的合理使用(1)用固定支架合理分割管線 ,使之成為安全可 靠 ,易于補償的各個單元(2)線單元安裝中要確保管線直線性 ,固定支架 一定要有足夠的剛度和強度一般直管線破壞的絕 大部分是由固定支架不可靠引起。

(3)L 型、 Z型、 п型單元 ,一定合理選用鉸鏈型、 大 拉桿型以及鉸鏈式大拉桿型等補償器 ,要考慮附加位 移的影響(4)對無法滿足固定支架承載要求的場合 ,如室 內管線、 汽輪機、 冷凝器、 風機等管口受力受限制場 合 ,均可以采用旁通式壓力平衡型 ,即直管三波紋管 壓力平衡型、 大拉桿型、 鉸鏈型等無壓力推力的膨脹 節。

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