膨脹節(jié)是用來解決熱工管道系統(tǒng)的補(bǔ)償設(shè)備,一旦補(bǔ)償失效,后果嚴(yán)重,會(huì)給管道系統(tǒng)附加許多應(yīng)力,甚至造成結(jié)構(gòu)破壞,予以重視。在熱工管道中的支點(diǎn)之間,一般都設(shè)有膨脹節(jié),熱態(tài)時(shí)由于管道隨溫度的升高伸長,膨脹節(jié)被壓縮;當(dāng)溫度降低時(shí),管道縮短,膨脹節(jié)伸長,達(dá)到冷態(tài)時(shí),膨脹節(jié)逐步恢復(fù)到安裝。
正是膨脹節(jié)的補(bǔ)償作用,使管道可以釋放應(yīng)力,從而受到保護(hù),其它部件如支撐裝置也免遭破壞,但是一旦這些功能消失,管道應(yīng)力_會(huì)頂壞其它部件。那么如何判斷膨脹節(jié)是否失效或者壓實(shí)呢?我們可以通過觀察膨脹節(jié)冷、熱兩種狀態(tài)下的尺寸_知道了,比如,若看到膨脹節(jié)在冷、熱態(tài)時(shí)的軸向尺寸不變,或變化很小,那么_可以認(rèn)為膨脹節(jié)已被壓實(shí),失去了補(bǔ)償作用。
這樣非常危險(xiǎn),它會(huì)使管道、結(jié)構(gòu)長期處于較大的受力狀態(tài),具有較大的破壞作用。為了分析原因,需要引入兩個(gè)概念,_是蠕變與應(yīng)力松弛。蠕變_是金屬材料在恒定溫度和恒定應(yīng)力的長期作用下,隨著時(shí)間的延長,材料會(huì)緩慢發(fā)生塑性變形的現(xiàn)象,可以在小于屈服應(yīng)力的情況下產(chǎn)生塑性變形。
一般碳鋼在300℃以上、合金鋼在400℃以上_會(huì)發(fā)生。應(yīng)力松弛_是零件在高溫和載荷的作用下,應(yīng)力逐漸減小的現(xiàn)象,實(shí)際上_是彈性變形逐步轉(zhuǎn)變成了塑性變形。所以膨脹節(jié)的壓實(shí)大部分_是熱工管道因發(fā)生蠕變、應(yīng)力松弛后,管道由彈性變形轉(zhuǎn)變成了塑性變形不能復(fù)位后所造成的。