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金属具有在压力、轴向力、横向力或弯矩作用下均能产生相应位移的特点,并具有耐压、真空密封、耐腐蚀、温度稳定和使用寿命长等性能。因此,许多工业领域中得到越来越多的广泛应用。波纹管作为密封隔离元件在阀门中的应用。
各种波纹管阀门中,无论是截止阀、节流阀、调节阀还是减压阀等防水套管,波纹管都是作为阀杆的无填料密封隔离元件。阀门工作过程中,波纹管与阀杆一起进行轴向位移和复位。同时它还承受流体的压力并保证密封。与填料密封阀门相比,波纹管阀门具有更高的可靠性和使用寿命。
因此波纹管阀门在核工业、石油、化工、医药及航空航天等工业领域得到广泛的应用。实际应用中,波纹管经常与其他元器件如法兰、接管和阀杆等焊为一体,组成波纹管类组件。焊接成为波纹管类组件生产中不可缺少的一道重要工序。随着科研和生产的发展,对波纹管焊接工装及设备提出了新的要求。
由工况及结构特点可知,波纹管主要失效破坏应力来自气氨的压力和由于管子两端固定温差引起管子热胀并转换为轴向压应力。所以波纹管的侧向和轴向同时受均布外压p的作用。轴向外压对管子失稳影响不大。可以直接将波纹管仅受侧向外压圆筒的失稳作为主要失效问题进行讨论和设计。管子的失效可能是当外压达到一定值时,管壁的径向挠度随压缩应力的增加而急剧增大,直到管子被压瘪。
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