金属波纹管的应力分析

金属波纹管作为波纹补偿器的挠性元件，应力分析至关重要。波纹管的应力分析主要有两种方法：工程近似法和有限元分析法。工程近似法是将波纹管进行简化，针对不同的荷载引起的内力和变形，将波纹管视为直梁、曲梁、环板、圆筒等简单结构，利用材料力学的方法，推导出形式简单、适用干工程使用的设计公式。

有限元分析法是将金属波纹管的本体离散化、分割成有限单元，同时将外荷载离散化，根据能量原理、建立以节点位移为基本未知量的代数方程式组，通过求解节点位移进而求出应变和应力。有限元分析的特点是可以借助计算机，不同工况下波纹管的位移和应力分布，便干对波纹管的性进行分析。

金属波纹管有很好的补偿功能，除了设计环节，包括制造、安装等等，都会造成产品的失效，需要多把握。因此，在金属波纹管的正常使用中，应注重设计环节，通过用心选材，其各项功能的实现。

烟气能回收系统在低温条件下易发生氯离子腐蚀，在高温条件下易引起硫化物腐蚀，所选金属膨胀节材应能组均可在高温工况下工作；除此之外，一种应避免产生腐蚀环境，如设计时应避免冷壁；一种应在设备停用、冷却之前换管道和金属波纹管内残留的烟气介质，结露现象和波纹管内腐蚀介质的沉积，保持管道的干燥和通风，要时采取强制通风，点蚀形成和扩展的条件；一种在操作工况下，用外保温等方法低于工作介质露点温度的环境；另一种应尽量波纹管内应力，如用固溶化波纹管加工成形过程中产生的形变应力和残余应力，以及金属伸缩节装配过程中避免产生约束应力等。

由于金属波纹管的腐蚀损伤占大多数，所以需要结合腐蚀环境的原因和蚀材料的选择。金属波纹管的腐蚀一般包括腐蚀穿孔和应力腐蚀开裂两种类型。应力腐蚀的条件是腐蚀环境和内应力的存在。应力的存在是导致应力腐蚀开裂的条件之一，应力的主要来源有:波纹管加工成型过程中产生的变形应力和残余应力；服役期间的工作压力；装配不当导致装配应力过大，腐蚀产物导致楔入应力。