波纹管图片

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篇一：常用U型波纹管结构

常用U型波纹管结构见图1,波纹管端部接口型式见图2。接口表示方法为外配合用W(图1(a)中d1尺寸)、沿波峰切边用QD(图1(a)中D2尺寸)、内配合用N(图1(b)中D1尺寸) 。推荐采用图2中(a)、(b)、(c)端部接口型式。

图中D———波纹管外径(outer diameter) d ———波纹管内径(inner diameter) a ———波厚 q ———波距 n ———波纹数 δ0 ———单层壁厚,波纹管管坯的单层壁厚 Z ———层数 d1 ———端部外配合直径 D1 ———端部内配合直径 D2 ———沿波峰切边直径 l 1 ———端部内配合长度 l 2 ———端部外配合长度 L ———波纹管总长 L 0 ———波纹管有效长度(a) 常用结构1 (b) 常用结构2

图1 常用波纹管结构要素

(a) WW型 (b) QDW型 (c) QDQD 型 (d) WN 型 (e) NQD 型 (f) NN 型

图2 波纹管端部接口形式

随着世界范围内环保意识的增强, 人们对阀门的密封要求越来越高, 特别是核装置以及石油和化工等特殊场合, 要求阀门必须实现“零泄漏”。因此, 前苏联、德国、美国和日本等国家率先将金属波纹管应用于阀门领域, 使波纹管阀门作为一个新产品首先在航空、航天、舰船和核工业等军工领域得到应用, 并迅速在石油和化工等行业得以推广。

金属波纹管的作用主要是实现测量、连接、转换、补偿、隔离、和减振等功能。在波纹管截止阀和闸阀中的作用主要是隔离、密封和补偿功能, 在自力式调节阀中, 还与弹簧配套起到输出力和开启关闭阀门的作用。

用于波纹管阀门的金属波纹管主要有液压成型和焊接成型两种, 要根据实际使用的阀门阀体高度、位移量、耐压能力以及刚度要求综合考虑选择何种形式的金属波纹管。金属波纹管的材料主要是奥氏体不锈钢以及高温合金钢等, 材料的选择主要根据阀门实际使用介质腐蚀性和使用温度决定的。由于近年来国内阀门行业发展非常迅速, 如何在波纹管阀门设计时选择合适的金属波纹管成为行业上迫切需要解决的问题。

在对金属波纹管设计选型时, 首先要明确金属波纹管的行业术语。

波纹管———一种弹性、薄壁、有多个横向波纹的管壳零件。

波纹管组件———由二个或二个以上零件组成,其中之一是波纹管, 波纹管是一个或多个串连, 其他是法兰等配件。

壁厚———成形波纹管的原始金属管的管壁厚度, 对多层波纹管则是各层壁厚的总和。行程———以原始长度为基点, 波纹管压缩位移与拉伸位移之和。

扭曲———长波纹管进行轴向压缩时产生的柱失稳。

公称压力———与波纹管机械强度有关的设计给定压力。

公称载荷———正常工作条件下允许的最大载荷或满量程值。通常是预期设计值。超载载荷一般限定在额定载荷的125%～150%。

额定位移———额定载荷下引起的位移, 是正常使用条件下允许产生的工作位移。不产生塑性变形达到的位移为允许位移, 工作位移一般是允许位移的40%～50%。

波纹管刚度———使波纹管产生单位位移所需要的力, 设计计算得出的刚度称为公称刚度或额定刚度, 一般情况, 公称刚度不直接采用设计值, 而是产品原形经过测试后的修正值。 一次循环———波纹管随阀杆从全开到全闭再到全开的运动过程。

循环寿命———波纹管在规定压力、温度和轴向行程下往复运动而不破坏的最大循环次数。相同产品的寿命与波纹管工作状态、循环次数、频率、压力和温度等有关。

有效面积———弹性元件在单位压力作用下, 位移为零时转换的集中力的大小。但有效面积随压力增加而变化, 因此具有不恒定性, 在力平衡式仪表中, 要配对筛选, 做到有效面积尽量一致。

篇二：波纹管施工工艺

YTHG

拼装波纹涵管施工工艺

衡水益通金属制品有限责任公司

技术质检部 2010年3月12日

拼装波纹管涵施工工艺

一、拼装涵管概况

拼装波纹涵管是由多片波形板片用螺栓拼接而成，具有板片薄，重量轻，便于运输存放，施工工艺简单，现场安装方便，解决北方寒冷地区对桥梁和管涵的结构破坏问题，组装快速，工期短等优点。进行纵向连接成型。连接螺栓采用M20 ，8.8级高强度螺栓及弧型垫圈，边缝及螺栓用密封胶处理，钢板表面采用热浸镀锌。组装完成后用喷涂沥青。洞口铺砌及护坡采用M7.5浆砌片石铺砌或采用钢筋混凝土浇筑洞口。钢波纹管涵是一种柔性结构，它建成后与周围土体形成一种组合结构，共同受力，波纹管涵楔形部及两侧的回填土很关键，如果回填不密实或有楔形部中空或局部有大石块直接作用于管体，将出现局部有较大变形或局部有凸起，存在安全隐患，严重的可能会造成质量事故，所以波纹管涵两侧及楔形部的回填土在施工中要严格控制。 二、施工工艺

挖基→施工放样→基础垫层填筑→管身安装→涵背回填→洞口铺砌及护坡防护。

1、挖基

1.1 有设计要求时，按照设计要求开挖地基；没有设计要求时，基础垫层厚和开槽宽度参见下表，为了便于机械碾压，建议采用基础标准宽度。

1.2 基坑开挖应按要求进行，当基底土为淤泥等不良土层时，应换填处理，应避免超挖，如超挖，应将松动部分清除，其处理方案应报监理、设计单位批准。

1.3挖至标高的土质基坑不得长期暴露，扰动或浸泡，并应及时检查基坑尺寸、高程、基底承载力。符合要求后，应立即进行基础施工。 1.4 各种土质地基的处理方法

(1) 优质土地基

未经筛分的砂，碎石，砂砾土以及砂质土都是比较理想的地基材料，但需清除10cm以上的石块等硬物。

(2) 一般性土质地基

承载能力不太高的普通地基，需设一定厚度的基础。但是，若将涵管地基槽原状土经严格夯实（其夯实度到重型击实密实度的90%以上）以后，也可直接将波纹管置于地基上。

(3) 岩石地基

除设计要求有规定之外，波纹管不能直接置于岩石或混凝土基床上，因过于刚性的支承，不但会降低管壁本身所具有的良好柔性，而且还会减小涵管的承载能力。所以对岩石地基应挖掉一部分软岩，换填上一层优质土，并认真夯实。开挖软岩沟槽，不能使用烈性炸药和放深孔炮，以避免将过多的外层被炸松散。岩石风化层地基不能作为基础，需换填上3倍直径宽度的填

土。

(4) 软土地基

当涵管处于软土地基上时，需对软土路基进行处理，然后，在其上填一层大于20cm厚的优质砂砾垫层，并夯实紧密。 1.5预留拱度

埋设于一般土质地基上的波纹管，经过一段时间后，常会产生一定的下沉，而且往往是管道中部大于两端。因此，铺设于路堤下的波纹管的管身要设置预留拱度。其大小根据地基土可能出现的下沉量，涵底纵坡和填土高度等因素综合考虑，通常可为管长的0.2%～1%，以确保管道中部不出现凹现或滑坡。 2、施工放样

对施工场地进行平整，安排布置各种材料堆放场地，组织所需机械设备。施工前组织测量人员根据设计文件放出管涵轴线，打好中边桩，在涵管中轴线和基础范围边缘撒上白色灰线，测出原地面高程。 3、基础垫层填筑

基础垫层材料采用碎石土或砂砾填筑。 4、管身安装

(1)管身安装前要求准确放出管涵的轴线和进、出水口的位置，拼装时要注意端头板片和中间板片的位置，管涵的安装必须按照正确的轴线和图纸所示的坡度敷设。

(2)管身安装应紧贴在砂砾垫层上，使管涵能受力均匀。基础顶面坡度与设计坡度一致，并且在管身沿横向设预拱度为管节长度的0.2%～1%，以确保管道中部不出现凹陷或逆坡。

(3)管身采用Q235热轧钢板几块连接一周整体成型后再进行纵向连接。由中心向两端对称进行安装。安装时先安装底片，然后分别向上拼接。每安装5m进行一次管节的圆度和位置校正。如出现偏位，采用千斤顶在偏位的方向向上顶管节进行纠偏。

(4)管节安装需在管节内外搭设施工脚手架，以方便施工操作。 5、密封胶

管节全部拼装完成后，应检查管节位置是否符合设计要求。并在管

身内侧所有钢板拼缝采用密封胶进行密封防止泄漏。 6、涂刷沥青

涵管出厂时，涵管及配套附件已经过镀锌处理。其镀锌厚度大于等于63微米，平均厚度84微米，在没有盐碱水或有害工业废水浸泡以及涵管内不经常流水的情况下。其镀膜即可防止锈蚀，否则，一般情况下，可在管节内外管壁涂上或喷上含有石棉纤维的厚沥青一道。或涂涮两遍沥青和石油的拌和物，以加强防腐蚀作用。从外观看管壁内外均匀的涂成了黑管即可。但是必须要等到沥青晾干后方可回填。一般沥青涂层的厚度要达到0.4～0.5mm。此外，还可采用加厚管壁的办法，一般管壁每年蚀耗厚度为0.01mm～0.03mm。可按计划使用年数和此数值估计增加厚度。两种涂涮剂的配合比和涂涮方法如下：

(1) 含有石棉纤维的厚沥青涂料

涂料的溶剂是高质量的沥青，石棉粉的含量≥30%。喷涂方法：可用气压喷涂，或毛刷涂刷，每次喷涂层厚7mm~8mm，喷涂用量为1kg/m2左右。被喷涂物表面应特别干爽，无油污。涂刷在废水浸泡或常水位以下部分的涵管。 (2) 沥青与煤油的拌和物涂料

篇三：波纹管的性能指标

波纹管的性能指标

波纹管是指用可折叠皱纹片沿折叠伸缩方向连接成的管状弹性敏感元件。波纹管在仪器仪表中应用广泛，主要用途是上海沛骏汽车零配件厂为开口端固定，密封端处于自由状态，并利用辅助的螺旋弹簧或簧片增加弹性。工作时在内部压力的作用下沿管子长度方向伸长，使活动端产生与压力成一定关系的位移。活动端带动指针即可直接指示压力的大小。波纹管常常与位移传感器组合起来构成输出为电量的压力传感器，有时也用作隔离元件。由于波纹管的伸展要求较大的容积变化，因此它的响应速度低于波登管。波纹管适于测量低压。

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刚度

使金属波纹管或其它弹性元件产生单位位移所需要的载荷值称为元件的刚度，一般用“K”表示。如果元件的弹性特性是非线性的，则刚度不再是常数，而是随着载荷的增大发生变化。一般工程用的波纹管类弹性元件，刚度允差可限定在+/-50%之内。波纹管的刚度按照载荷及位移性质不同，分为轴向刚度、弯曲刚度、扭转刚度等。在波纹管的应用中，绝大多数的受力情况是轴向载荷，位移方式为线位移。以下是几种主要的波纹管轴向刚度设计计算方法：

1．能量法计算波纹管刚度

2．经验公式计算波纹管刚度

3．数值法计算波纹管刚度

4．EJMA 标准的刚度计算方法

5．日本TOYO 计算刚度方法

6．美国KELLOGG（新法）计算刚度方法

除了上述六种刚度计算方法之外，国外还有许多种其它的计算刚度的方法，在此不再介绍。我国的力学工作者在波纹管的理论研究和实验分析方面作了大量工作，取得了丰硕的研究成果。其中最主要的研究方法是：

（1）摄动法

（2）数值积分的初参数法

（3）积分方程法

（4）摄动有限单元法

灵敏度

金属波纹管及其它弹性元件承受单位载荷时所产件的位侈量称为元件的灵敏度。刚度和灵敏度是波纹管及其它弹性元件的主要功能参数，但它们又是同一使用特性的两种不同的表示方法。对于不同的场合，为便于分析问题，可采用其中任何一种参数。

有效面积

对于实现压力一力或力一压力转换的弹性元件，还有一个重要的功能指标是有效面积。有效面积是指弹性元件在单位压力作用下，当其位移为零时所能转换成集中力的大小。

使用寿命

弹性元件下作时有两种状态；一种是在一定的载荷和位移情况下工作，并保持载荷、位移始终不变或很少变化，称为静态工作；另一种使用情况是载荷和位移不断周期往复交替变化．元件处于循环工作状态。由于工作状态的不同，元件损坏或失效的模式也不同。仪表弹性敏感元件工作在弹性范围内，基本上处于静态工作状态，使用寿命很长，一般达到数万次到数十万次。工程中应用的波纹管类组件，有时工作在弹塑性范围或交变应力状态，寿命只有成百上干次。元件在循环工作时必须给定许用工作寿命，规定循环次数、时间和频率。

弹性元件的额定寿命是元件设计时定出的预期使用寿命，要求在这段期间内元件不允许出现疲劳、损坏或失效等现象。

密封性

密封性是指元件在一定的内、外压差作用下保证不泄漏的性能。波纹管类组件工作时，内腔充有气体或液体介质，并有一定的压力，因此必须保证密封性。密封性的检测方法有气压密封性试验、渗漏试验、液体加压试验、用肥皂水或氦质谱检漏仪检测。

自振频率

在工业中使用的弹性元件，其工作环境往往都有一定程度的振动，有些元件用作隔振部件．本身就处在振动条件下。对于在特殊条件下应用的弹性元件，必须防止元件的自振频率（特别是基频）与系统中任何一种振动源振频相近，避免发生共振而引起损坏。波纹管类组件在各种领域中得到了广泛的应用，为避免波纹管发生共振面损坏，波纹管的固有频率应低于系统的振动频率，或至少比系统振频高出50%。

使用温度

金属波纹管类组件的使用温度范围很宽，一般都在弹性元件设计制造前给出。有些特殊用途的波纹管，内腔通过液氧（-196℃）或更低温度的液氮，耐压高达25MPa 。管网系统连接用的大型波纹膨胀节（公称直径有时超过lm ），要求承压4MPa，耐温400℃，且有一定的耐腐蚀稳定性。弹性元件的温度适应能力取决于所采用弹性材料的耐温性能。因此根据弹性元件的使用温度范围，选用合适温度性能参数的弹性材料，才能加工制造出合格的波纹管类组件。


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