Subsea Compensation of Pressure Based on Reducer Bellows

In this study,the pressure compensation mechanism of a reducer bellows is analyzed.This device is typically used to reduce the size of undersea instruments and improve related pressure resistance and sealing capabilities.Here,its axial stiffness is studied through a multi-fold approach based on theory,simulations and experiments.The results indicate that the mechanical strength of the reducer bellows,together with the oil volume and temperature are the main factors influencing its performances.In particular,the wall thickness,wave number,middle distance,and wave height are the most influential parameters.For a certain type of reducer bellows,the compensation capacity attains a maximum when the wave number ratio is between 6:6 and 8:4,the wall thickness is 0.3 mm,and the wave height is between 4–5 mm and 5–6 mm.Moreover,the maximum allowable ambient pres-sure of the optimized reducer bellows can reach 62.6 MPa without failure,and the maximum working water depth is 6284 m.

内压作用下U形波纹管轴向补偿能力研究

为研究内压作用下波纹管的轴向补偿能力,论文将U形波纹管简化为梁模型推导了内压作用下波纹管轴向补偿能力计算公式,并基于有限元建模方法计算了U形波纹管的轴向补偿能力数值,得到了内压作用下U形波纹管轴向补偿能力数值会随压力增大而呈线性增大的结论,分析了各结构参数变化对带压状态下U形波纹管轴向的补偿能力数值的影响程度,对U形波纹管带压设计提供了参考。

综采工作面液压支架测高传感器设计

针对综采工作面液压支架高度测量困难和可靠性、稳定性差等问题,设计了一种基于帕斯卡定律的液压支架测高传感器。该测高传感器内置一根细长液管,液管中充满甲基硅油,测高传感器两端安装压力传感器,通过测量密闭液管的两端压力,得到测高传感器两端位置的高度差。甲基硅油在环境温度变化时具有明显的热胀冷缩特性,会引起密闭空间内的压力急剧变化,影响测量精度,提出了一种补偿方法:采用波纹管存储一部分甲基硅油,利用波纹管自身的弹性补偿甲基硅油热胀冷缩造成的体积变化;并在软件中通过算法校准甲基硅油体积变化带来的密度变化,从而确保测高传感器的测量精度。试验结果表明:测高传感器可工作在0~40℃环境下,测量误差在4 cm以内。在薄煤层、中厚煤层综采工作面液压支架的现场应用结果表明:与人工测量结果相比,测高传感器的高度测量误差在5 cm以内,说明该传感器可靠性较高。

金属波纹管补偿器在高压组合电器中的应用与故障分析

简述高压组合电器选用金属波纹管补偿器的分类及作用,介绍了选用不同类型金属波纹管补偿器的母线筒连接设计与计算,例举了金属波纹管补偿器在高压组合电器中的工程应用实例。通过分析高压组合电器母线筒发生的各类故障原因,总结出金属波纹管补偿器在设计、制造、安装及检修过程中的相关注意事项。

供热管道铰链型波纹管补偿器失效原因分析

通过宏观形貌检验、金相检验、断口分析和腐蚀产物化学成分分析,对发生泄漏的奥氏体不锈钢铰链型波纹管补偿器进行了失效原因分析。结果表明:使用介质中氯离子引起的应力腐蚀导致了波纹管补偿器开裂和泄漏。

水工波纹管伸缩节位移补偿极限能力研究

针对某引水工程所采用的复式波纹管伸缩节,考虑材料非线性、接触非线性、几何非线性特性,采用有限单元法对伸缩节在不同位移荷载作用下的受力特性和破坏模式进行了计算,并分析了限位装置对伸缩节位移补偿能力的影响。结果表明,波纹管伸缩节的位移补偿极限能力与伸缩节是否设有限位装置及位移模式有关。当无限位装置时,波纹管的应力通常最先达到屈服强度和极限强度而破坏,其极限承载能力可达设计值的2～3倍,具有较高的安全储备;当有限位装置时,在轴向位移作用下,铰链板通常先于其它构件破坏,而在横向位移及其组合位移模式下,伸缩节的位移补偿极限能力取决于波纹管的承载能力。

波纹膨胀节公称位移试验技术

主要阐述了波纹膨胀节公称位移试验技术 ,因为波纹膨胀节的补偿能力源于波纹管的弹性变形能力 ,其中包括拉伸、压缩、横向、弯曲以及它们的组合变形。公称位移是波纹膨胀节使用设计中非常重要的功能参数 。

波纹管的密封补偿装置

在现有炼油设备中,炼油塔上盖板是机械密封的,但由于受热不均,上盖板出现翘曲,导致高温气体容易从炼油塔喷出,针对炼油设备中现有机械密封存在的缺陷,在原来机械密封的基础上增加一套波纹管的密封补偿装置。首先对波纹管进行两种结构设计,然后对波纹管进行参数化建模和优化设计,并用有限元分析软件ansys对波纹管进行应力分析,选折最优的结构和尺寸参数。最后对密封环的补偿量进行分析,分析结果表明补偿量满足要求。验证了该密封装置的可行性。

GIS波纹管温度补偿能力影响因素研究

波纹管是补偿吸收GIS设备温变位移和温变应力的关键结构,掌握影响其温度补偿性能的因素具有重要的工程价值。文中在分析GIS波纹管补偿能力影响因素的基础上,基于Abaqus软件开展了GIS波纹管温度补偿能力与波纹管的壁厚、波高及布置方式的规律关系研究。案例仿真结果表明,适当减小波纹管壁厚或增加波纹管波高不仅能够增加波纹管的补偿量,而且有利于降低波纹管的应力;日常温度变化范围内,分布式布置的波纹管温度补偿能力优于集中式布置的波纹管,分布式布置有利于减少由重力及GIS设备内部气压所引起的初始形变。研究成果可为GIS波纹管的工程配置提供指导。

波纹管补偿器加压变形的有限元分析

波纹管补偿器也称伸缩节、膨胀节。主要作用是补偿管道在压力、温度和振动等作用下的尺寸变化,是一种薄壁、具有伸缩功能的器件,由金属波纹管与构件组成。文中利用ANSYS软件对补偿器内部加压后的受力与变形情况进行模拟。查看在压力载荷下,补偿器的最大应力以及变形情况。为波纹管补偿器的结构优化、性能提升提供技术支持。

波纹管补偿器实际应用中应注意的问题

波纹管补偿器的失效主要有腐蚀泄漏和失稳两种形式。通过正确地选择波纹管制作材料和结构、合理设计波形参数和疲劳寿命、保证安装质量等措施,可提高波纹管补偿器的安全可靠性。

炭黑急冷器中异形波纹管的承载能力与补偿性能研究

炭黑急冷器中,烟气温度与冷却水温度相差非常大,导致设备中存在很大的热膨胀差。若设备中的热膨胀差过大且未得到良好的热补偿,则设备有可能无法正常运行甚至遭到破坏。针对这种现象,在炭黑急冷器中设置异形(Ω形)波纹管。文中以Ω形波纹管为研究对象,取波纹管中独立的关键参数,运用ANSYS软件对不同结构参数进行数值模拟分析,得到了波纹管结构参数对承载能力和补偿性能的影响规律,并为合理选择波纹管结构参数提供了指导。

不锈钢波纹管成型新工艺

由于管内介质、压力和工况条件的不同,工程应用管网管线运行时常伴随机械振动、地质沉降等使管线承受各种轴向、横向、扭转应力,传统管线补偿方式多适用于补偿轴向位移的场合,且补偿量有限。研究新型不锈钢波纹管多向补偿器的液压成型新工艺,波纹管管坯经自动缝焊、整形、校形后,提高了管坯的焊缝质量和形状精度,并采用高压水胀型模具快速形成波纹,提高生产效率高和成型精度。

选择合理有效的热补偿方案

城市供热管网 ,尤其是中压蒸汽管网 ,管线穿越市区 ,布置难度大 ,热补偿问题难于解决。文章通过对采用方形补偿器和波纹补偿器两种方案的比较 ,以及通过波纹补偿器的优化选型 ,提出了经济、有效、合理的热补偿方案———铰链型补偿器组补偿方案。

酒钢高炉喷煤连续计量工艺改进

酒钢高炉喷煤工艺采用高压重叠罐下喷式单管路加炉前分配器形式。直管压力平衡波纹补偿器安装在中间罐和喷吹罐之间的钟阀下面,并在喷吹罐压力下工作。基于直管压力式平衡补偿器的原理,从根本上消除了盲板力的影响,使重叠罐喷煤连续计量得以实现。喷吹罐和中间罐称量误差基本在1％左右。

空调水系统补偿器和支架破坏原因及解决办法

对空调水系统管道伸缩补偿器和管路支架破坏的现象进行了分析,并结合工程实际,有针对性地提出了解决此类问题的方法和建议。

低温容器排放管路波纹补偿器的失效分析

某液氧容器排放管路采用波纹补偿器补偿操作状态下容器的收缩变形。但是,在使用过程中发生了波纹补偿器拉伸变形失效,螺母脱落现象。通过分析补偿器失效的原因,提出了改进措施,满足了工程应用。

管道柔性设计

管道柔性设计是保证管道在使用过程中有足够的柔性,从而确保生产装置的安全平稳的运行。文章简单介绍了管道柔性设计的目的以及提高管道柔性的一般方法,并通过具体的例子对提高管道柔性的方法进行了分析。

静力-随机振动复合工况下带钢丝网套补偿器的强度分析

针对带钢丝网套补偿器中钢丝网套细观结构复杂,服役过程中钢丝网套与导管相互作用复杂的问题,建立了静力-随机振动复合工况下带钢丝网套补偿器的强度分析模型,采用等效梁模型建立钢丝网套的有限元分析模型,针对带钢丝网套补偿器服役环境及力学性能特点,建立了接触-耦合混合分析方法,在静力工况中采用接触模拟钢丝网套与波纹管间非线性的相互作用,在随机振动工况中通过设置耦合方程,通过耦合波峰与钢丝网套的径向自由度以建立钢丝网套与波纹管间的作用关系。该模型的静、动力分析结果与带钢丝网套补偿器的静、动力试验结果之间的误差均在10%左右。开展了钢丝网套补偿器在静力-随机振动分析复合工况下的强度性能分析,讨论了不同方向随机振动激励对带钢丝网套补偿器导管力学性能的影响。结果显示,X方向激励对结构影响最大;波纹管第一个波峰处应力最大,属于结构薄弱环节。

金属波纹管补偿器的应力腐蚀开裂分析

采用宏观及微观断口分析、金相检验与化学成分检测等方法,对某铬-镍奥氏体不锈钢波纹管补偿器的腐蚀开裂失效原因进行了分析。结果表明:由于该铬-镍奥氏体不锈钢波纹管在氯离子含量超标的环境中服役,并承受来自于波纹管自身加工变形过程中形成的残余应力、工作应力以及装配应力,最终导致波纹管补偿器发生了由表及里的应力腐蚀开裂。