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設計疲勞壽命安全系數of:是在設計時(shí)考慮到影響波紋管壽命的一些因素，如加工硬化，尺寸誤差，材料性能，環(huán)境因素等，對設計疲勞壽命所規定的安全系數設計疲勞壽命[[Nc]:是平均疲勞壽命和設計疲勞壽命安全系數of的比值。討論金屬波紋補償器的使用壽命，其實(shí)只要講清楚它的核心元件一一波紋管的壽命就足夠了。因為波紋管是波形補償器中的撓性元件，就依靠其的彈性變形實(shí)現補償器的補償能力，而其它附件基本是由碳鋼構成，與管道應用同樣材料，并均按照管道設計考慮實(shí)際壽命。完全能夠保證與管道設計壽命相同。但是影響波紋管使用壽命的因素非常多，例如:應用環(huán)境、材料選擇、性能參數、制造工藝、安裝合理性等等。目前，供熱管網(wǎng)用波紋管一般材料用奧氏體不銹鋼、波紋為無(wú)加強U型，本章所列公式、參數等只適用于該范圍，并從設計、工藝、工況、安裝這四個(gè)方面進(jìn)行討論

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直埋波紋補償器和外壓波紋補償器在不同管網(wǎng)中城市小區供熱管網(wǎng)均是二次網(wǎng)熱水管道通常選用直埋波紋補償器。能夠自導向，能達到與直埋管道同壽命，不需要維修及更換的特點(diǎn)，同時(shí)具有良好的抗彎性能，可作為剛性管道的一部分直接安裝在管道上。在熱水管道敷設中，可以減少很多支架從而降低工程費用。尤其在城市集中供熱管網(wǎng)已占有相當大的份額。外壓波紋補償器與直埋波紋補償器相比，同樣具有良好的抗彎性能，可作為剛性管道的一部分直接安裝在管道上該補償器本身設有排污、疏水口，能夠滿(mǎn)足高溫（蒸汽管網(wǎng)經(jīng)常起停時(shí)排污、疏水的要求，因此外壓波紋補償器廣泛應用在高溫（蒸汽）管道間歇式供熱的管網(wǎng)中。另外，外壓波紋補償器工作時(shí)波紋管被拉伸，由于這一特點(diǎn)，相比其他類(lèi)型軸向補償器具有更高的穩定性，能夠在很大程度上解決管道運行時(shí)的失穩問(wèn)題。由于其內在結構的特點(diǎn)，能夠在很大程度上簡(jiǎn)化、優(yōu)化管網(wǎng)的設計工作，同時(shí)在相當程度上降低了工程施工難度。

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從圖中我們可以清楚地看出應力幅值與平均疲勞壽命的關(guān)系，子午向總應力范圍(at)越高，平均疲勞壽命(N})就越低。同時(shí)，可以得到這樣一個(gè)結論:金屬波紋補償器的疲勞壽命取決于應力的大變化范圍(at)，相比之下，大應力幅(6W66)的影響要小得多。從例1中的計算值中可知:因位移所產(chǎn)生的應力，在大應力變化范圍中占很大的比例(7 8 070 )位移越大，金屬波紋補償器的疲勞壽命就越小。所以，在金屬波紋補償器的設計計算中，設計人員就需要對產(chǎn)品前提下的額定補償量和設計疲勞壽命進(jìn)行不斷的優(yōu)化，在保證產(chǎn)品能夠滿(mǎn)足壽命要求的，盡可能地提高額定補償量，使產(chǎn)品具有較高的性能價(jià)格比。

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通用類(lèi)波紋管的公稱(chēng)位移，實(shí)際上就是波紋管給定的名義位移變形的能力。對于用波紋管制成的膨脹節(補償器）、補償器而言，通常稱(chēng)為補償量，反映了波紋管吸收系統位移的能力，表示在一定條件下，產(chǎn)品所具有的大的補償能力。波紋管在正常工作時(shí)，要吸收系統位移而產(chǎn)生位移變形，同時(shí)還要保證一定次數的正常安全工作位移循環(huán)次數。因此波紋管在設計時(shí)，根據每一個(gè)波可以承受的位移大小，設計有一定的波紋數，當每個(gè)波都在均勻地承受位移載荷，沒(méi)有局部超負荷時(shí)，波紋管可以正常的工作。設計合理時(shí)，可以保證一定的設計工作位移循環(huán)壽命次數。在JB/T 6169-92“金屬波紋管”標準中，對此項性能的檢測做出了規定。

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計算管道熱伸長(cháng)量，是為了確定補償器的所需補償量，或驗算管道因熱伸長(cháng)而產(chǎn)生的壓縮應力，所以對于管道的熱伸長(cháng)量應計算其大值，即取冷態(tài)安裝條件的低溫度和熱態(tài)運行條件的高溫度之間溫差。由于管網(wǎng)安裝的氣候條件差異很大，因此t2不應有統一的取值，應根據當時(shí)的氣候條件和施工環(huán)境，確定適當的管道安裝溫度。2、管道應力驗算補償器在內壓作用下的失穩包括兩種情況，即平面失穩和軸向柱狀失穩。3、 平面失穩 表現為一個(gè)或幾個(gè)波紋的平面相對于波紋管軸線(xiàn)發(fā)生轉動(dòng)而傾斜，但其波平面的圓心基本在波紋管的軸線(xiàn)上。這是由于內壓產(chǎn)生的子午向彎曲應力和周向薄膜應力的合力超過(guò)材料屈服強度，局部出現塑性變形所致。4、 柱失穩 波紋管的波紋連續地橫向偏移，使波紋管偏移后的實(shí)際軸線(xiàn)成弧形或S形（在多波情況下呈S形）。這種情況多數是因為波紋數太多，波紋管有效長(cháng)度L跟內徑d之比（L/d）太大造成的。為避免失穩情況發(fā)生，對管道應進(jìn)行應力驗算。