個(gè)領(lǐng)域[1]。波紋管是機(jī)械密封中主要的部件，是有波紋且軸對(duì)稱(chēng)的管狀殼體，在不同的作用力下可以產(chǎn)生較大的位移，具有較好的彈性補(bǔ)償性能[2]，波紋管的使用壽命直接影響了機(jī)械密封的工作狀態(tài)，從而影響設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。疲勞是設(shè)備失效最主要的原因之一，需要對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行可靠性和使用壽命的預(yù)測(cè)，檢測(cè)及預(yù)防設(shè)備故障造成經(jīng)濟(jì)損失[3-4]。因此對(duì)波紋管疲勞壽命的分析可以更好地提高設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)性能。金屬波紋管的疲勞壽命計(jì)算一般都是采用EJMA 標(biāo)準(zhǔn)中的經(jīng)驗(yàn)公式[5]，但由于實(shí)

00）0 引言波紋管是用于補(bǔ)償管路或設(shè)備因溫差或溫度波動(dòng)造成的軸向、橫向和角位移的管路元件，在航空航天、水力、電力、石化、船舶、供熱網(wǎng)方面都有廣泛的運(yùn)用[1]。波紋管主要有U形、V形、S形、Ω形等波形；按其層數(shù)劃分可劃分為單層波紋管（層數(shù)為1）和多層波紋管（層數(shù)不小于2）。波紋管軸向剛度是評(píng)價(jià)波紋管軸向位移補(bǔ)償?shù)闹匾笜?biāo)，由于波紋管軸向剛度理論公式大多來(lái)源于力學(xué)模型的簡(jiǎn)化，與實(shí)際值存在一定誤差，因此，結(jié)合有限元等數(shù)值方法和試驗(yàn)方法來(lái)修正波紋管軸向剛度理論公

0 引 言金屬波紋管由于其自身特殊的波紋結(jié)構(gòu)，常被用作壓力容器和管道運(yùn)輸系統(tǒng)中的膨脹節(jié)部分，其主要可用在管道運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，對(duì)由溫度變化、溫差較大等工作環(huán)境因素造成的軸向、垂向和角向位移進(jìn)行補(bǔ)償，以及削減機(jī)械系統(tǒng)中各種管路與設(shè)備間的振動(dòng)傳遞等，起到減震的效果[1]。此外，金屬波紋管也常作為L(zhǎng)NG（液化天然氣）低溫柔性管道的內(nèi)襯層結(jié)構(gòu)，直接與低溫傳輸介質(zhì)接觸，可起到承受管道內(nèi)部壓力、密封傳輸介質(zhì)等重要作用，主要受到拉伸、彎曲、扭轉(zhuǎn)、內(nèi)壓、低溫等多工況載荷。在實(shí)

77)0 引言波紋管作為一種補(bǔ)償性能良好、使用維護(hù)簡(jiǎn)單的補(bǔ)償器，在石油、化工、電力、城建和航空航天等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)實(shí)際工作環(huán)境的不同，波紋管結(jié)構(gòu)多種多樣，增強(qiáng)S形波紋管是在傳統(tǒng)U形波紋管的基礎(chǔ)上將波峰與波谷間的直線段改為斜線設(shè)計(jì)而成，并通過(guò)增強(qiáng)環(huán)的引入使得結(jié)構(gòu)承載能力明顯提升，廣泛應(yīng)用于航天和核工業(yè)等極端高壓工作環(huán)境。然而，增強(qiáng)S形波紋管的設(shè)計(jì)分析相對(duì)復(fù)雜，理論公式需要經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)修正，得到的近似公式精度也相對(duì)較低，目前仍未形成規(guī)律性的成熟經(jīng)驗(yàn)

言近些年，鋼波紋管涵作為一種新型涵管結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于高速公路、城市道路、污水管等工程中。鑒于南方山區(qū)高速公路軟弱地基較多導(dǎo)致地基承載力不均勻等特點(diǎn)，結(jié)合大直徑鋼波紋管涵在不均勻沉降地基中的應(yīng)用實(shí)例，利用有限元軟件對(duì)波紋管涵洞在不均勻沉降地基施工中的力學(xué)性能進(jìn)行模擬分析，根據(jù)其受力特性，結(jié)合實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)地形，確定合理的鋼波紋管涵洞施工工藝。1 工程概況鋼波紋管涵管片采用Q235A熱軋鋼板制成，涵長(zhǎng)為50 m，直徑為5 m，涵頂填土高度為5.4 m。管涵處于山谷

2617）膨脹波紋管是一種在制造時(shí)采用機(jī)械方式將圓管縮徑成為月牙形、8字形、4波峰或6波峰等不同截面形狀的異形管。在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)，根據(jù)需要將多根膨脹波紋管在地面連接成長(zhǎng)管，下至井下設(shè)計(jì)位置后，利用液壓和機(jī)械膨脹工具恢復(fù)為圓管，主要用于封隔復(fù)雜地層[1-3]。膨脹波紋管的管體之間主要采用焊接方式實(shí)現(xiàn)連接[4-8]，膨脹波紋管膨脹過(guò)程中焊縫和膨脹波紋管本體同時(shí)產(chǎn)生較大形變，焊縫質(zhì)量直接決定膨脹波紋管整體的承壓能力，如果膨脹波紋管的整體承壓能力達(dá)不到要求，會(huì)嚴(yán)重影

1300)金屬波紋管具有位移補(bǔ)償、連接、密封、減震等重要作用，作為基礎(chǔ)元件在機(jī)械密封系統(tǒng)、管道系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、船舶和電力等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用[1]。金屬波紋管的力學(xué)性能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有重要意義，研究人員對(duì)金屬波紋管的剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性、疲勞壽命及振動(dòng)特性等做了大量研究[2-10]。尤其是剛度作為波紋管設(shè)計(jì)的主要性能參數(shù)，是波紋管力學(xué)性能研究的熱點(diǎn)。有限元分析技術(shù)在剛度特性研究中的應(yīng)用非常普遍。姜宏春等[2]利用ANSYS對(duì)擠壓成型波紋管的軸向剛度進(jìn)行了計(jì)

)0 引言金屬波紋管膨脹節(jié)具有位移補(bǔ)償、減振、降噪和密封的作用，廣泛應(yīng)用于煉油化工、熱力管網(wǎng)、艦船管路等領(lǐng)域，是管網(wǎng)和設(shè)備進(jìn)行熱補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵部件。膨脹節(jié)的波紋管是具有一定使用壽命的彈性元件，當(dāng)波紋管使用達(dá)到一定時(shí)間后，就會(huì)發(fā)生失效。通常，波紋管受壓力及位移載荷共同作用，在交變工況下工作，交變位移載荷會(huì)使波紋管的波峰或波谷局部區(qū)域產(chǎn)生超過(guò)屈服強(qiáng)度的應(yīng)力，發(fā)生交變的塑性變形，當(dāng)塑性變形累積到一定的程度，波紋管就可能會(huì)出現(xiàn)疲勞斷裂失效。目前，金屬波紋管的疲勞壽命設(shè)

般由一個(gè)或幾個(gè)波紋管及結(jié)構(gòu)件組成，主要用于補(bǔ)償熱脹冷縮、振動(dòng)、機(jī)械位移、安裝誤差等原因引起的管路和設(shè)備尺寸變化，以消除管路系統(tǒng)的應(yīng)力，確保管路系統(tǒng)的安全[1]。管路補(bǔ)償器的核心補(bǔ)償元件為金屬波紋管，而波紋管在服役過(guò)程中會(huì)受到振動(dòng)、工作載荷、腐蝕等各種外力和環(huán)境作用，導(dǎo)致波紋管破壞，因此波紋管的耐久振動(dòng)壽命和位移疲勞壽命直接影響到管路補(bǔ)償器的使用壽命。金屬波紋管的失效形式通常包括疲勞開(kāi)裂、應(yīng)力腐蝕和過(guò)載斷裂等[2-7]。某型號(hào)航空管路補(bǔ)償器由雙層波紋管組件構(gòu)

272000)波紋管調(diào)節(jié)閥的閥桿部位采用了金屬波紋管和填料雙重密封，應(yīng)用于嚴(yán)格控制外漏的場(chǎng)合。金屬波紋管作為波紋管調(diào)節(jié)閥的重要核心，按生產(chǎn)型式主要分為液壓成型波紋管、機(jī)械成型波紋管和焊接波紋管。金屬波紋管具有金屬特有的力學(xué)性能，密封性好、耐壓、耐腐蝕、耐高/低溫性好、彈性好、能承受一定扭矩等優(yōu)點(diǎn)。金屬波紋管在壓力、徑向力、彎矩作用下均能產(chǎn)生相應(yīng)位移，能夠始終貼合閥桿蠕動(dòng)，利用金屬隔離介質(zhì)的方式，提高閥門(mén)閥桿部位的密封性能，保護(hù)閥桿不受介質(zhì)的腐蝕。金屬波紋管

發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域的波紋管發(fā)生穿孔泄露現(xiàn)象。泄漏波紋管材料為316L不銹鋼，該船于7月試航，10月發(fā)現(xiàn)波紋管發(fā)生穿透泄漏現(xiàn)象，屬于早期失效。船舶行駛時(shí)波紋管內(nèi)部一般為空氣，可通過(guò)控制向波紋管注入海水來(lái)調(diào)整船舶在海面上的高度，所以此時(shí)波紋管內(nèi)部介質(zhì)為外部注入的海水，根據(jù)船舶的使用需求，有時(shí)也會(huì)排出波紋管內(nèi)部的海水。波紋管內(nèi)部介質(zhì)為海水與空氣交替，服役溫度為常溫。為找到該波紋管的泄漏原因，筆者從泄漏點(diǎn)的特征入手，結(jié)合使用情況以及相關(guān)理化檢驗(yàn)對(duì)產(chǎn)生泄漏的波紋管進(jìn)行了分

0045）金屬波紋管是一種重要的機(jī)械密封彈性補(bǔ)償元件，其泄漏量低、可靠性高、運(yùn)行穩(wěn)定且使用壽命長(zhǎng)，已廣泛應(yīng)用于石油化工、航空航天及儀器儀表等領(lǐng)域。彎曲剛度是焊接金屬波紋管的重要性能指標(biāo),對(duì)于其的設(shè)計(jì)及制造有重要意義[1]。目前針對(duì)S型焊接金屬波紋管剛度的研究主要集中在軸向剛度和扭轉(zhuǎn)剛度領(lǐng)域。沈祖培、BECHT C等[2-3]討論了軸向剛度和彎曲剛度的關(guān)系，提出利用軸向剛度近似求解彎曲剛度的公式。S型焊接金屬波紋管彎曲剛度解析求解過(guò)程復(fù)雜，文中通過(guò)有限元仿真

）0 引言金屬波紋管具有良好的伸縮性，能適應(yīng)高溫、高壓工況等優(yōu)異性能，越來(lái)越多的閥門(mén)企業(yè)選擇采用金屬波紋管作為閥門(mén)動(dòng)密封的關(guān)鍵零部件［1］。閥門(mén)用波紋管失效形式較多，如波紋管強(qiáng)度不夠引起波紋管失穩(wěn)，導(dǎo)致壽命降低引起失效［2］，腐蝕環(huán)境下波紋管材料發(fā)生晶間腐蝕引起波紋管失效等［3］。但波紋管在閥門(mén)應(yīng)用領(lǐng)域最多的還是疲勞失效［4］。以往各專(zhuān)家學(xué)者們對(duì)波紋管疲勞失效研究都是在常溫工況下進(jìn)行的［5-11］，高溫環(huán)境閥用波紋管疲勞失效目前還沒(méi)有學(xué)者進(jìn)行相應(yīng)的研究。黃

n S成功使用波紋管實(shí)現(xiàn)了J-T制冷器制冷工質(zhì)流量的自動(dòng)調(diào)節(jié)[2]。此后,波紋管自調(diào)式J-T制冷器作為自調(diào)式J-T制冷器的重要技術(shù)方向之一[3],受到了眾多關(guān)注,其典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。1-閥針 2-節(jié)流孔 3-傳動(dòng)桿 4-波紋管 5-充氣腔 圖1 典型波紋管自調(diào)式J-T制冷器自調(diào)機(jī)構(gòu)示意圖[4]Fig.1 Typical self-regulating J-T cooler with bellows其自調(diào)原理是,充氣腔內(nèi)充有一定壓力的氣體,波紋管處于壓縮狀

子內(nèi)的應(yīng)力，而波紋管是組成膨脹節(jié)的基本元件，它決定了膨脹節(jié)的補(bǔ)償性能[1-3]。為了更好地滿足復(fù)雜工況下高強(qiáng)度要求，工程上往往采用加強(qiáng)型的多層波紋管膨脹節(jié)。那日薩等[4]通過(guò)數(shù)值方法對(duì)有無(wú)加強(qiáng)型的波紋管膨脹節(jié)進(jìn)行強(qiáng)度對(duì)比，研究發(fā)現(xiàn)加強(qiáng)環(huán)可以使波紋管膨脹節(jié)的線性應(yīng)力水平下降20%～80%，極限載荷承載能力提高3倍。作為一種柔性補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，剛度是波紋管膨脹節(jié)的重要性能參數(shù)。加強(qiáng)件可以有效提高波紋管膨脹節(jié)強(qiáng)度性能，但由于加強(qiáng)件對(duì)波紋管位移的支撐作用，導(dǎo)致剛度也會(huì)隨

)0 引言金屬波紋管膨脹節(jié)是現(xiàn)代受熱管網(wǎng)和設(shè)備進(jìn)行熱補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵部件之一，具有位移補(bǔ)償、減振降噪和密封的作用，廣泛應(yīng)用于化工、煉油、熱力、冶金、電力等工業(yè)領(lǐng)域，對(duì)企業(yè)的安全生產(chǎn)和人們生活影響極大。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)金屬波紋管膨脹節(jié)疲勞壽命及失效做了大量的研究工作，但均是在膨脹節(jié)出現(xiàn)泄漏或失效時(shí)，對(duì)波紋管進(jìn)行宏觀及微觀形貌、金相組織等方面進(jìn)行分析[1-5]，或者對(duì)管線膨脹節(jié)布置、膨脹節(jié)受力狀態(tài)進(jìn)行有限元分析[6]，也有研究人員采用有限元分析及試驗(yàn)相結(jié)合的方法研究波紋

)0 引言金屬波紋管作為一種彈性元件，和非金屬?gòu)椥栽?duì)比有著抗壓能力強(qiáng)、耐高溫等特點(diǎn)，使其廣泛應(yīng)用于核電、管道、傳熱等[1-5]領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)金屬波紋管制造廠商常采用美國(guó)EJMA標(biāo)準(zhǔn)對(duì)波紋管進(jìn)行設(shè)計(jì)。EJMA標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于波紋管的計(jì)算公式是應(yīng)用相關(guān)變量和大量工程數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行曲線擬合得出的，所以運(yùn)用此方法設(shè)計(jì)的常規(guī)波紋管應(yīng)用在管路補(bǔ)償器中時(shí)具有一定的可靠性，其計(jì)算精度往往能滿足工程需要。但這些工程數(shù)據(jù)是以300系列不銹鋼、高溫合金等材料在內(nèi)壓工況條件下統(tǒng)計(jì)的，所

471023）波紋管是一種具有補(bǔ)償位移作用的彈性元件，廣泛應(yīng)用于化工、供熱、航天、電力等領(lǐng)域。按波紋管管壁的層數(shù)，可分為單層波紋管和多層波紋管。在總厚度相同情況下，多層波紋管相對(duì)于單層波紋管具有剛度小、補(bǔ)償量大、疲勞壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。隨著使用工況的嚴(yán)苛，為提高波紋管的耐腐蝕、耐壓與高疲勞壽命等綜合性能，設(shè)計(jì)出一種在波紋管接觸環(huán)境介質(zhì)側(cè)襯一層高耐蝕合金（如Incoloy 825、Incoloy 800 等）的波紋管，并已在熱力、化工產(chǎn)品上有所應(yīng)

有一部分由金屬波紋管組成,具有良好的撓性,可抵御油管因熱脹冷縮和振動(dòng)而產(chǎn)生的位移,用于補(bǔ)償油管的軸向長(zhǎng)度[1],同時(shí)還可以吸收振動(dòng)、降低噪聲[2]。但是，波紋管在安裝油管管道完成后容易產(chǎn)生鼓包現(xiàn)象。由于波紋管還要傳輸油液,機(jī)車(chē)運(yùn)行過(guò)程中油液在高速、高溫下不斷對(duì)管壁沖刷,在管道某些地方還會(huì)形成渦流,造成波紋管與管內(nèi)環(huán)連接處產(chǎn)生泄漏。另外，在高壓下，鼓包處外部的不銹鋼纏繞層被破壞,也會(huì)導(dǎo)致泄漏,影響產(chǎn)品的質(zhì)量。針對(duì)HXD3C電力機(jī)車(chē)波紋管容易鼓包的現(xiàn)象,筆者進(jìn)

7000）1 波紋管膨脹節(jié)使用環(huán)境和失效情況1.1 波紋管補(bǔ)償器的使用環(huán)境某鋼鐵公司的高爐工程于2004年6月建設(shè)完成，并且開(kāi)始投入使用。但是，該高爐在使用3個(gè)月后就出現(xiàn)了故障，經(jīng)過(guò)調(diào)差和研究發(fā)現(xiàn)，其出現(xiàn)故障的原因主要是該高爐系統(tǒng)中大部分的波紋管膨脹節(jié)都出現(xiàn)了不同程度的損壞，損壞包括失穩(wěn)、變形、裂紋、穿孔泄漏等。該高爐系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)采用了很多先進(jìn)的技術(shù)，其中包括煤氣全干法除塵新工藝、頂燃式熱風(fēng)爐等。高爐全干法運(yùn)用的是低壓脈沖布袋除塵技術(shù)，粗煤氣首先通過(guò)高爐爐

往會(huì)采用可膨脹波紋管技術(shù)來(lái)封堵復(fù)雜地層[1-2]。它通過(guò)將可膨脹波紋管下放至目標(biāo)層，通過(guò)水力膨脹將其貼緊井壁，再通過(guò)機(jī)械膨脹將其膨脹至需求尺寸，使其與井壁完全貼合，保證后續(xù)鉆進(jìn)正常進(jìn)行[3]。在用可膨脹波紋管封堵地層過(guò)程中，膨脹工藝是整個(gè)封堵作業(yè)中的重要組成部分，而在膨脹工藝中，水力膨脹的優(yōu)劣直接影響后續(xù)相關(guān)工序能否正常進(jìn)行，這對(duì)整個(gè)封堵結(jié)果至關(guān)重要[4-6]。因此，為了更好地完善可膨脹波紋管的膨脹工藝，有必要研究可膨脹波紋管在水力膨脹中的膨脹壓力、應(yīng)力應(yīng)

66004）在波紋管補(bǔ)償器應(yīng)用過(guò)程中，穩(wěn)定性及腐蝕是其較易出現(xiàn)的問(wèn)題。在波紋管補(bǔ)償器設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)對(duì)其參數(shù)及疲勞壽命進(jìn)行合理設(shè)定，采用正確的方法進(jìn)行安裝，并對(duì)管系應(yīng)力進(jìn)行分析與優(yōu)化，進(jìn)而提高波紋管的穩(wěn)定性。同時(shí)還應(yīng)合理進(jìn)行波紋管制作材質(zhì)的選擇，優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，從源頭上進(jìn)行腐蝕源的隔離，并進(jìn)行小室積水管理的強(qiáng)化，妥善解決波紋管的失效問(wèn)題。1 波紋管補(bǔ)償器失效原因分析1.1 失效類(lèi)型在波紋管應(yīng)用過(guò)程中，在管線試壓或運(yùn)行過(guò)程中都會(huì)發(fā)生失效問(wèn)題。1.1.1 管線試壓

210000)波紋管膨脹節(jié)是壓力管道上常用的設(shè)備，其核心部件波紋管的設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜。波紋管不僅要滿足強(qiáng)度指標(biāo)，還要符合疲勞壽命、剛度、穩(wěn)定性等要求，設(shè)計(jì)時(shí)必須予以兼顧。膨脹節(jié)通常按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，膨脹節(jié)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)較多，其中以美國(guó)膨脹節(jié)制造商協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(EJMA標(biāo)準(zhǔn))應(yīng)用范圍為最廣，國(guó)內(nèi)主要的膨脹節(jié)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 12777—2008《金屬波紋管膨脹節(jié)通用技術(shù)條件》也是吸收EJMA標(biāo)準(zhǔn)并有所創(chuàng)新，與EJMA標(biāo)準(zhǔn)相互補(bǔ)充[1-4]。隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，波紋管膨脹節(jié)的使用工

械密封裝置，而波紋管由于具有更好的耐高溫性及適用性被逐漸運(yùn)用于機(jī)械密封系統(tǒng)中。波紋管機(jī)械密封作為熱油泵的重要組成部分，系統(tǒng)的表現(xiàn)直接影響著熱油泵的運(yùn)行狀況。金屬波紋管作為機(jī)械密封系統(tǒng)的重要零部件，其性能的好壞關(guān)乎著熱油泵的使用壽命和運(yùn)行安全。而對(duì)于大部分金屬材質(zhì)而言，疲勞是金屬材料常見(jiàn)的失效形式，并且金屬零件的破壞有60%～90%都是都金屬材料的疲勞所引起的[1-2]。金屬波紋管作為機(jī)械密封裝置的一種，用來(lái)保證密封環(huán)摩擦副的良好貼合和追隨[3]。在機(jī)械密封

壩之間的構(gòu)件。波紋管伸縮節(jié)具有位移補(bǔ)償能力強(qiáng)、不漏水、安裝方便、維修簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，20世紀(jì)90年代后逐漸取代套筒式伸縮節(jié)，在我國(guó)很多水電站和引水工程中得到了應(yīng)用[1]。雖然波紋管伸縮節(jié)在水利水電行業(yè)已有十多年的發(fā)展，但目前積累的經(jīng)驗(yàn)、運(yùn)行參數(shù)和反饋信息還不全面，其設(shè)計(jì)、制造水平也有待提高[2]。目前波紋管伸縮節(jié)的設(shè)計(jì)主要參照GB/T 12777—2008《金屬波紋管膨脹節(jié)通用技術(shù)條件》[3]和《美國(guó)膨脹節(jié)制造商協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)》[4]進(jìn)行，設(shè)計(jì)過(guò)程非常復(fù)雜

化[2-7]。波紋管平衡式安全閥在工藝介質(zhì)和安全閥閥蓋之間裝有波紋管。當(dāng)閥蓋與大氣連通時(shí),波紋管能防止背壓作用于彈簧而使得安全閥不能打開(kāi),及防止閥內(nèi)彈簧等受到外部介質(zhì)的腐蝕[8]。在實(shí)際運(yùn)行中,常出現(xiàn)由于氯離子腐蝕導(dǎo)致不銹鋼波紋管開(kāi)裂失效事件,失效特征為出現(xiàn)蜘蛛網(wǎng)狀的脆性開(kāi)裂[9-13]。某煉廠安全閥在使用約1 a時(shí),發(fā)現(xiàn)閥內(nèi)波紋管破裂,見(jiàn)圖1。該波紋管材質(zhì)為316奧氏體不銹鋼,接觸介質(zhì)為高溫蒸汽,公稱(chēng)直徑250 mm,設(shè)計(jì)壓力0.43 MPa,穩(wěn)定壓力0

)0 引言金屬波紋管膨脹節(jié)是受熱管網(wǎng)和設(shè)備進(jìn)行熱補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵部件之一，具有位移補(bǔ)償、減振降噪和密封的作用，目前已廣泛應(yīng)用于化工、煉油、熱力、冶金、電力等工業(yè)領(lǐng)域。通常，波紋管在位移與壓力載荷共同作用下工作，當(dāng)波紋管承受過(guò)大的壓力、發(fā)生失穩(wěn)后，波距發(fā)生較大變化，改變了膨脹節(jié)原來(lái)的性能，降低其承壓能力及吸收位移能力，因此，穩(wěn)定性分析對(duì)于波紋管的設(shè)計(jì)和使用具有重要意義。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)金屬波紋管膨脹節(jié)穩(wěn)定性的機(jī)理及承壓能力進(jìn)行了大量的研究[1-5]，但對(duì)平面失穩(wěn)對(duì)波紋

引言增強(qiáng)S型波紋管常用于航空航天等領(lǐng)域的關(guān)鍵承壓結(jié)構(gòu)部件上，用于連接需要位移補(bǔ)償?shù)母邏汗艿?，避免管件因搖擺、偏轉(zhuǎn)造成的沖擊破壞。如某型液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃料搖擺裝置中，使用該結(jié)構(gòu)連接兩端燃料高壓管道，彌補(bǔ)因搖擺裝置搖擺產(chǎn)生的管道位移變化。自上世紀(jì)40年代初，國(guó)外已經(jīng)逐漸開(kāi)展針對(duì)波紋管結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)理論研究[1-4]，В.И.費(fèi)奧多謝夫采用能量法，確定波紋管的靈敏度[5]。C.H.索柯羅夫等提出一種把波紋管簡(jiǎn)化為內(nèi)邊緣與外邊緣處用剛性環(huán)依次固結(jié)起來(lái)的一疊環(huán)板的等效

083)可膨脹波紋管技術(shù)是利用金屬管材的塑性變形特性，將由圓管壓制成形的波紋管從上層套管穿過(guò)下入目標(biāo)地層，借助液壓和機(jī)械方式加壓，在井下將波紋管膨脹還原至貼緊井壁，優(yōu)勢(shì)是能夠在保持井眼尺寸不變的情況下封堵各種復(fù)雜地層，減少套管層數(shù)，大幅度降低井下事故處理成本[1-2]。目前可膨脹波紋管封堵技術(shù)在?149.2、215.9、244.5、311 mm等井段中均有過(guò)成功應(yīng)用，其截面形狀主要有8字形和六瓣梅花形兩種[3-4]。其中8字形波紋管因其易于加工成形且膨脹效

）主題詞：排氣波紋管 異響 動(dòng)剛度 結(jié)構(gòu)摩擦1 前言排氣噪聲是發(fā)動(dòng)機(jī)的最大噪聲源，對(duì)排氣系統(tǒng)關(guān)鍵零部件的優(yōu)化設(shè)計(jì)是降低和控制排氣噪聲的有效途徑[1]。排氣波紋管是排氣系統(tǒng)重要的連接和補(bǔ)償元件，其主要作用是衰減發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)向底盤(pán)和車(chē)身的傳遞、降低排氣系統(tǒng)振動(dòng)噪聲、提高排氣系統(tǒng)耐久性、提高排氣系統(tǒng)零部件的容差能力及改善裝配精度[2]等，因此相關(guān)人員對(duì)排氣波紋管的非正常振動(dòng)和異響進(jìn)行了研究，如陸榮英等[3]研究發(fā)現(xiàn)增加排氣波紋管內(nèi)部網(wǎng)結(jié)構(gòu)可改善波紋管嘯叫聲；胡張杰

應(yīng)用小口徑膨脹波紋管技術(shù)對(duì)該孔的漏失段進(jìn)行封堵。2 膨脹波紋管工作原理膨脹波紋管是將圓形管材經(jīng)過(guò)冷壓或冷拔產(chǎn)生塑形變形而加工成的波紋管材，在應(yīng)用位置再通過(guò)液壓或者機(jī)械壓二次塑形還原成近圓形管材，以此在不改變整體孔徑的條件下封隔復(fù)雜地層的目的。中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所自主研發(fā)的小口徑膨脹波紋管護(hù)壁技術(shù)突破了膨脹波紋管成型、選材、小口徑等技術(shù)難題，為地質(zhì)勘探提供了一項(xiàng)理想的鉆孔事故處理方案。3 膨脹波紋管護(hù)壁設(shè)計(jì)3.1 膨脹波紋管ZK4-5孔所采用的膨脹波

層。采用可膨脹波紋管處理復(fù)雜地層，會(huì)降低施工難度，節(jié)約鉆井成本，便于實(shí)現(xiàn)等井徑固井[1]?？膳蛎?span id="j5i0abt0b" class="hl">波紋管技術(shù)(Expandable Profile liner, EPL)是將圓形無(wú)縫鋼管成型為異型管，在井下通過(guò)水力膨脹或機(jī)械膨脹將其貼緊井壁，封堵漏失地層。波紋管膨脹性能的優(yōu)劣直接影響整個(gè)堵漏效果，其中涉及到波紋管的材質(zhì)、截面參數(shù)、焊接等多方面因素。本文主要論述波紋管選材及截面參數(shù)對(duì)波紋管膨脹性能的影響[2]?？膳蛎?span id="j5i0abt0b" class="hl">波紋管的截面主要有“8”字型，多瓣梅花形等，

論證后，制定了波紋管在線包覆方案，擬在不影響系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提下，對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)波紋管泄漏的敞開(kāi)式眼鏡閥實(shí)施波紋管在線包覆檢修。2 眼鏡閥波紋管在線包覆的優(yōu)點(diǎn)（1）煤氣管線運(yùn)行時(shí)包覆波紋管與原工作波紋管一起工作，補(bǔ)償效果不變，且更加安全可靠。（2）波紋管包覆在煤氣管網(wǎng)正常運(yùn)行的情況下進(jìn)行，對(duì)還沒(méi)有出現(xiàn)泄漏的波紋管提前進(jìn)行包覆，不需要利用高爐休風(fēng)的機(jī)會(huì)，不影響生產(chǎn)。（3）眼鏡閥波紋管在線包覆比更換一個(gè)新的眼鏡閥造價(jià)低，節(jié)約了設(shè)備費(fèi)用和施工費(fèi)用。3 方案確定針對(duì)煤

在，有一種叫做波紋管涵的技術(shù)被廣泛應(yīng)用于公路和鐵路涵洞建設(shè)領(lǐng)域。那么，你對(duì)波紋管涵了解多少呢？老技術(shù)新應(yīng)用原來(lái)，波紋管涵也叫金屬波紋管涵或鋼制波紋管涵，是指鋪埋在公路、鐵路下面的涵洞用螺紋波紋管。波紋管涵可廣泛應(yīng)用于公路、鐵路、小橋、通道、擋土墻以及各種礦場(chǎng)等工程中的涵洞。其實(shí)，波紋管涵技術(shù)并不是一項(xiàng)新技術(shù)。1784年，波紋管涵技術(shù)誕生于英國(guó)；1896年，美國(guó)率先將波紋管涵應(yīng)用于涵洞建設(shè)；到了20世紀(jì)，英國(guó)、美國(guó)、加拿大等國(guó)家將波紋管涵應(yīng)用于鐵路交通、農(nóng)田

路橋梁箱梁塑料波紋管，包括端口圈、波紋管本體、組合波紋管、金屬軟管和耐腐蝕材料層，端口圈安裝在波紋管本體的一側(cè)端面上，且波紋管本體的一側(cè)安裝有組合波紋管，波紋管本體與組合波紋管的連接處安裝有安裝塊，波紋管本體的內(nèi)部安裝有上安裝板，組合波紋管的內(nèi)部安裝有下安裝板，上安裝板與下安裝板之間通過(guò)固定螺栓連接，上安裝板與下安裝板的內(nèi)部安裝有彈簧，彈簧之間安裝有簧片，波紋管本體與組合波紋管的內(nèi)壁上安裝有金屬軟管，耐腐蝕材料層設(shè)置在波紋管本體的內(nèi)部。本實(shí)用新型的內(nèi)部設(shè)置

提出全屏蔽金屬波紋管旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置，將動(dòng)密封問(wèn)題轉(zhuǎn)化為靜密封問(wèn)題，在實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的傳遞的同時(shí)，利用機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方式的轉(zhuǎn)變消除動(dòng)密封泄漏點(diǎn)，達(dá)到隔離屏蔽工作端與動(dòng)力端的效果，消除動(dòng)密封泄漏點(diǎn)。本裝置適用于要求嚴(yán)格限制泄漏的低速旋轉(zhuǎn)設(shè)備，在波紋管保證結(jié)構(gòu)完整的前提下，可以完全屏蔽密封泄漏點(diǎn)，安全性能遠(yuǎn)高于其他動(dòng)密封。1　全屏蔽金屬波紋管旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)密封裝置結(jié)構(gòu)及原理圖1為全屏蔽金屬波紋管旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)圖。工作時(shí)，輸入軸帶動(dòng)偏心盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，在偏心盤(pán)上偏心設(shè)置的撥動(dòng)銷(xiāo)軸帶動(dòng)與其同

路中所采用的鋼波紋管涵洞是以鋼波紋管和土作為主要建筑材料，通過(guò)機(jī)械施工將土與鋼波紋管密切結(jié)合在一起，共同承受公路自身及外界荷載的涵洞形式。1 鋼波紋管涵洞在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展史1784年鋼波紋橋涵誕生于英國(guó)。美國(guó)于1896年對(duì)鋼波紋管通道、鋼波紋管涵管的可行性進(jìn)行研究，并第一次將其應(yīng)用于涵洞，1923年美國(guó)鐵路工程協(xié)會(huì)在伊利諾斯州的中央鐵路應(yīng)用波紋管進(jìn)行實(shí)體測(cè)試。1931年澳大利亞首次建成8 m汽車(chē)通道一座，美國(guó)、加拿大等國(guó)家從二十世紀(jì)八九十年代開(kāi)始制定相應(yīng)的技

2249）膨脹波紋管抗外擠強(qiáng)度的影響因素分析*李 虎，段慶全，朱冰冰，張會(huì)會(huì)（中國(guó)石油大學(xué)（北京）機(jī)械與儲(chǔ)運(yùn)工程學(xué)院，北京 102249）為了找出影響膨脹波紋管抗外擠強(qiáng)度的影響因素，通過(guò)ABAQUS有限元軟件對(duì)波紋管的抗外擠強(qiáng)度進(jìn)行模擬，研究了波紋管的不圓度、波紋管的壁厚、井筒直徑等對(duì)波紋管抗外擠強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明，不圓度和壁厚對(duì)膨脹后波紋管抗外擠強(qiáng)度的影響較大，隨著波紋管不圓度的減小，波紋管的抗外擠強(qiáng)度迅速的增大，壁厚越大波紋管的抗外擠強(qiáng)度也越大；另外

溫度梯度對(duì)金屬波紋管力學(xué)性能影響分析王 闖，顧衛(wèi)國(guó)，王德忠，李 鈺(上海交通大學(xué)核科學(xué)與工程學(xué)院，上海200240)高溫熔鹽調(diào)節(jié)閥中金屬波紋管是保證其正常運(yùn)行的重要部件，波紋管外側(cè)被熔鹽介質(zhì)包圍，承受外壓、軸向位移及高溫載荷，且波紋管軸向存在較大溫度梯度，為調(diào)節(jié)閥中薄弱元件。本文應(yīng)用有限元軟件ANSYS，材料模型選擇理想塑性材料模型，計(jì)算單元為熱固耦合單元，對(duì)比分析了U形和V形波紋管在各設(shè)計(jì)工況下的應(yīng)力分布，結(jié)果表明，位移載荷是兩種波紋管失效的主要原因。位

92）談?lì)A(yù)應(yīng)力波紋管堵塞分析與解決方法馬 揚(yáng)（同濟(jì)大學(xué) 上海市 200092）有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)現(xiàn)已得到越來(lái)越廣泛的運(yùn)用，在預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的施工中，波紋管的漏漿堵塞是一種常見(jiàn)的問(wèn)題。本文首先分析了預(yù)應(yīng)力波紋管堵塞的原因和一般處理辦法，然后介紹了一種專(zhuān)門(mén)用來(lái)處理預(yù)應(yīng)力波紋管堵塞的裝置及其使用方法，分析了該裝置的益處，進(jìn)而提供了該裝置得以運(yùn)用的工程實(shí)例，供以后施工中參考以更好處理波紋管堵塞的問(wèn)題。預(yù)應(yīng)力波紋管；堵塞；疏通器1.概述：有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)因其明顯的技

李志平　段成紅波紋管的極限載荷分析李志平*段成紅（北京化工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院）采用極限載荷分析法對(duì)單層和多層波紋管進(jìn)行極限載荷分析，不僅研究了波紋管拉伸位移及相關(guān)參數(shù)對(duì)波紋管極限承載能力的影響，也研究了同等厚度單層波紋管和多層波紋管極限載荷之間的關(guān)系。結(jié)果表明：波紋管極限載荷不隨拉伸位移和層間接觸狀態(tài)的變化而變化，但隨著波紋管波形參數(shù)增大而減?。欢鄬?span id="j5i0abt0b" class="hl">波紋管極限載荷小于同等厚度的單層波紋管。波紋管極限載荷層間接觸有限元模型摩擦0　前言波紋管作為補(bǔ)償管線，也作為

機(jī)械密封用金屬波紋管設(shè)計(jì)研究張樹(shù)強(qiáng)，王良，陳杰（西安航天動(dòng)力研究所，陜西西安710100）分析研究了液氧泵機(jī)械密封用金屬波紋管在常溫條件下軸向拉伸變形與金屬波紋管自由高度和密封摩擦功耗之間的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，研究歸納出了液氧泵機(jī)械密封用金屬波紋管設(shè)計(jì)規(guī)范，采用該規(guī)范設(shè)計(jì)生產(chǎn)的金屬波紋管已用于液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)已通過(guò)地面熱試車(chē)考核。金屬波紋管；液氧泵；機(jī)械密封；設(shè)計(jì)研究0　引言波紋管式機(jī)械密封由于性能優(yōu)異，可靠性高，可用于高轉(zhuǎn)速、高壓力、高溫及低溫等

7）帶編織護(hù)套波紋管的生產(chǎn)工藝改進(jìn)研究何新中1，周玉芬2（1.浙江金華市春光橡膠軟管有限公司，浙江 金華 321000；2.金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 金華 321007）針對(duì)目前吸塵器波紋管存在的使用缺陷，從產(chǎn)品工藝上加以改進(jìn)，研制出一種帶護(hù)套的波紋管。護(hù)套設(shè)計(jì)為十字編織網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，使其具有一定的伸縮性，便于套裝波紋管；設(shè)計(jì)護(hù)套使用時(shí)與波紋管的外壁相鄰的波峰間形成波谷空隙，且波谷空隙沿波紋管延伸成螺旋狀；護(hù)套的內(nèi)徑與波紋管包絡(luò)外徑相匹配，確保護(hù)套與波紋管間緊密

01）汽車(chē)排氣波紋管耐久性優(yōu)化設(shè)計(jì)何竹革，胡光輝 （安徽江淮汽車(chē)股份有限公司，合肥230601）以某款乘用車(chē)排氣波紋管為例，通過(guò)對(duì)影響波紋管壽命的波形參數(shù)進(jìn)行分析，結(jié)合整車(chē)實(shí)際布置情況，提出一種波紋管優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，提升波紋管的壽命；再通過(guò)路譜采集擬合出波紋管的運(yùn)動(dòng)軌跡，并進(jìn)行損傷計(jì)算和臺(tái)架試驗(yàn)，驗(yàn)證此優(yōu)化方案的實(shí)際效果。排氣波紋管；波形參數(shù)；路譜采集；臺(tái)架試驗(yàn)1　問(wèn)題來(lái)源在汽車(chē)排氣系統(tǒng)中，金屬波紋管作為發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣系統(tǒng)之間柔性連接的減振元件，其良好的彈性補(bǔ)

劉曉丹提高膨脹波紋管擠毀強(qiáng)度的方法探討胡彥峰，涂玉林，肖京男，劉曉丹（中國(guó)石化石油工程技術(shù)研究院，北京100101）目前，通過(guò)降低膨脹波紋管Bauschinger效應(yīng)和膨脹后殘余應(yīng)力等方法對(duì)提高波紋管外擠強(qiáng)度的作用有限。為了提高膨脹波紋管的力學(xué)性能，借鑒雙層組合套管的設(shè)計(jì)方法，提出了雙層組合波紋管設(shè)計(jì)的新方法。通過(guò)對(duì)雙層膨脹波紋管的力學(xué)性能分析和管材優(yōu)選研究，將?215．9 mm雙層波紋管的抗外擠強(qiáng)度提高至23．8 MPa，擴(kuò)大了膨脹波紋管的技術(shù)應(yīng)用范圍。

）0 引言金屬波紋管是一種撓性﹑薄壁﹑有橫向波紋的管殼零件，其利用金屬材料的彈性來(lái)實(shí)現(xiàn)所需要的功能，通過(guò)改變組件的形狀和尺寸來(lái)補(bǔ)償外界載荷，如壓力、集中力、力矩等；當(dāng)載荷消失后，又恢復(fù)到最初的狀態(tài)。金屬波紋管還具有耐壓、密封、耐腐蝕、耐溫度、耐沖擊等多種性能，是一種多功能零部件。現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于機(jī)械﹑航空航天﹑船舶﹑汽車(chē)﹑石化﹑能源﹑核工業(yè)等領(lǐng)域。但在連續(xù)采煤機(jī)上的使用在國(guó)內(nèi)還屬首次。1 連續(xù)采煤機(jī)的使用工況連續(xù)采煤機(jī)是短壁開(kāi)采設(shè)備的龍頭，在煤礦井下開(kāi)采中起

滑油供油導(dǎo)管的波紋管在大修時(shí)為必?fù)Q件，使用時(shí)間為60 h；波紋管材料為1Cr18Ni9Ti。1 外觀檢查滑油供油導(dǎo)管由直管、波紋管和彎管三部分組成，之間采用銀釬焊焊接，導(dǎo)管外觀如圖1所示。裂紋位置在波紋管右側(cè)的第1波谷底部，方向與波紋管軸向基本垂直，長(zhǎng)度約為8.7mm，且已貫穿管壁，如圖2所示。圖1 滑油供油導(dǎo)管外觀Fig.1 Theappearanceof theoil-providing pipe圖2 裂紋部位外觀Fig.2 Theappearance

如膜片、軟囊、波紋管等）在水壓力作用下產(chǎn)生彈性變形，使得充油（壓力平衡用油液）的水下儀器設(shè)備內(nèi)部的油壓與外部海水的壓力趨于平衡，儀器設(shè)備的殼體承受的壓差減小，從而可以減小儀器設(shè)備殼體的壁厚，使儀器設(shè)備變得輕巧［2］。文獻(xiàn)［3－4］將波紋管用于在高溫高壓環(huán)境下工作的石油測(cè)井儀器的壓力平衡；文獻(xiàn)［5］將波紋管與外置彈簧相串聯(lián)，用于深海水下液壓系統(tǒng)的不間斷液壓源；文獻(xiàn)［6］提出了一種發(fā)明專(zhuān)利，將波紋管用于在深海環(huán)境下使用的蓄電池的壓力平衡。但這些文獻(xiàn)均沒(méi)有對(duì)波紋

76）0 引言波紋管組件是一種常用的彈性密封元件，由結(jié)構(gòu)支撐件和波紋管固連在一起形成組件，其在外載荷作用下改變形狀和尺寸，載荷消除后可恢復(fù)原來(lái)的狀態(tài)，依據(jù)其特性可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換、隔離和密封。因其良好的隔離和耐低溫性能，被普遍采用于低溫發(fā)動(dòng)機(jī)閥門(mén)中，作為閥門(mén)的承壓和動(dòng)密封元件。疲勞壽命水平是波紋管組件的重要性能指標(biāo)。某型號(hào)泵前閥開(kāi)關(guān)腔波紋管組件為完全對(duì)稱(chēng)的設(shè)置，并使用同一種U形波紋管作為閥門(mén)承壓和動(dòng)密封元件。當(dāng)波紋管組件處于自由狀態(tài)時(shí)，閥門(mén)處于半開(kāi)半關(guān)狀態(tài)。在閥門(mén)

沅 向東棟金屬波紋管是一類(lèi)常見(jiàn)的彈性元件，它是利用材料的彈性來(lái)實(shí)現(xiàn)所要求的功能，在外界載荷作用下，元件改變自身形狀和尺寸，當(dāng)載荷卸除后又回復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。它可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量、連接、轉(zhuǎn)換、補(bǔ)償、隔離、密封、減震等功能。金屬波紋管于1848年由法國(guó)人波登發(fā)明，主要應(yīng)用于儀表行業(yè)。經(jīng)過(guò)近2個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，金屬波紋管的種類(lèi)越來(lái)越多，制造工藝水平也越來(lái)越高，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于航空航天、石油石化、儀器儀表、汽車(chē)、電力、冶金等各種領(lǐng)域。由于具有柔軟、抗疲勞、耐高壓、耐高低溫、耐腐

永剛摘要：鋼制波紋管現(xiàn)澆混凝土空心樓板施工技術(shù)是利用常規(guī)建筑材料制作的控制構(gòu)件來(lái)保證鋼制波紋管位置的正確性。采用標(biāo)高調(diào)節(jié)構(gòu)件，通過(guò)調(diào)節(jié)鋼制波紋管管底標(biāo)高，來(lái)保證鋼制波紋管混凝土保護(hù)層厚度；采用限位控制構(gòu)件，通過(guò)防止在混凝土澆筑時(shí)波紋管的游動(dòng)，來(lái)規(guī)范鋼制波紋管之間的水平距離。為有效控制鋼制波紋管的上浮并且方便施工，采用拉結(jié)扣穿過(guò)預(yù)先鉆孔的現(xiàn)澆板底模，將現(xiàn)澆板底層鋼筋與板底腳手架固定在一起，并用定位卡順著鋼制波紋管的方向?qū)撝?span id="j5i0abt0b" class="hl">波紋管與現(xiàn)澆板底層鋼筋連接在一起，