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塑料波纹管力学特性分析和变形原因分析

来源:塑料波纹管力学特性 作者:塑料波纹管 发布日期:2018-07-14

  目前,塑料波纹管作为一种变形补偿装置,在变压器、电抗器冷却装置及管路中广泛应用。正确安装和使用塑料波纹管,保证塑料波纹管膨胀节安全可靠运行,不发生损坏,对电网安全生产有重要意义,与电网的经济效益息息相关。因此,对塑料波纹管振动、应力特征及变形现状的研究具有较高的理论和工程应用价值。

  塑料波纹管力学特性分析和变形原因分析

塑料波纹管力学特性分析

  正常塑料波纹管运行中,径向应力、轴向应力、周向应力作用在其外表面,沿管长均匀分布。塑料波纹管的外表面,轴向应力最为显著,沿整个管壁均表现为拉应力。波谷处的轴向应力比相管内的轴向应力大,而波峰处则相反。

  其中,径向应力指塑料波纹管外表面在径向拉伸载荷作用下管壁所受应力;轴向应力指轴向拉伸载荷作用下管壁外所受应力;周向应力指塑料波纹管外表面在环向拉伸载荷作用下管壁所受应力。塑料波纹管固定和导向不良,产生较大的周向应力和径向应力,形成较大的扭矩,使塑料波纹管承受巨大的扭曲,此时塑料波纹管波峰处的轴向应力持续较大,在轴向扭矩作用下,塑料波纹管呈现波距不均的塑性变形现象。

  波振动分析表明:振动较大的塑料波纹管其振源为油泵和风机,从油泵侧塑料波纹管至主变本体侧塑料波纹管振动逐渐减弱。

  

应力分析塑料波纹管变形原因如下

  1、塑料波纹管与冷却器连接处基础安装不同心,使塑料波纹管承受巨大的拉伸扭矩,塑料波纹管波纹表面处受到的轴向应力和环向应力交替增加,在轴向扭矩作用下,塑料波纹管呈现波距不均变形现象;

  2、塑料波纹管与油管路轴线不对中,冷却器运行中产生的应力集中于塑料波纹管波纹形面,引起波纹形面翘曲、变形、波纹歪斜不垂直轴线、波距不均衡改变等。随时间推移,变形积累导致塑料波纹管形状无法恢复原始状态,引起塑料波纹管塑性变形;

  3、塑料波纹管法兰连接面处存在安装偏差及间隙不均,连接法兰拘束度较大,塑料波纹管无法减弱由于热胀冷缩、油流变化等原因带来的轴向应力,使局部变形量增大,形成塑性变形,产生波距不均现象。

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