阀门用多层波纹管的设计选型和制造

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阀门压力和介质外漏造成的对降、安全、环境(HSE)危害已经被各国政府 、工业界和用户所认识并制订了相关的法律法规和工业标准。与安全有关的法规有中国的TSG r>20o1<压力管道元件制造许可规则》和欧盟97/EC/23《承压设备指令》等，与环境有关的法律和工业标准有TA Lu丌 《德国空气质量控制技术指南》，BS EN ISO15848《工业阀门：低泄漏测量 、试验和评定程序》和Shel规范Spe 77/312(工业阀门：阀门的低泄漏(VE)N量、分类体系、评定程序和低泄漏型式试验及产品试验》等。

阀门制造商必须对阀门各种失效模式进行 HSE风险评估，采取措施满足这些法律法规和工业标准的要求。阀门填料泄漏是阀门常见的故障之-，解决的方法除了改进填料质量、阀杆质量以及填料函的装配质量外，采用波纹管阀门，通过对介质进行隔离也可以实现阀门填料的零泄漏。

-、波纹管承压、密封和实现变形的基本原理波纹管是-种薄壁、封闭的弹性元件。波纹管形状分为 U形、Q形和v形等，围绕其轴心线旋转 ，形成-个封闭空间。因U形波纹管制造比较简单，并能达到较好的弹性变形效果，故最为常见。U形波纹管利用其封闭的外形以及壁厚形成的强度承受介质压力 ，利用其侧面U形壁的弯曲实现弹性变形，见图 1。

图1 U形多层波纹管示意图二、阀门用波纹管的基本要求阀门用波纹管首先要做到的是满足介质的承压要求。其次要满足截止阀和闸阀的开关功能 ，即波纹管的变形量应该能够满足阀门阀杆开关行程。对于闸阀而言，开启是指旋转手轮提升闸板后，闸板在内腔通道中消失，即行程量至少为阀门通道直径 ，截止阀开启所需要的行程少于闸阀，即可实现全流量。再者是波纹管必须达到-定的疲劳寿命，即阀门经过-定次数的开关后 ，波纹管不发生疲劳失效破坏。根据MSS SP117规范，阀门用波纹管的疲劳寿命要求见表 1表1波纹管阀门寿命要求最低疲劳寿命 阀门尺寸闸阀 截止阀800LB及以下磅级阀门耋2” 2Ooo 50o02-1/2”至 4” 200O 5000>4” 1ooO 2Oo0800LB以上阀门(9” 200o 20o02-1/2”至 4” 1000 2000>4” 1000 1000三、阀门波纹管的设计(-)设计思想对于波纹管设计而言，耐压能力和变形量、刚度及疲劳寿命是需要解决的-对矛盾。从提高耐压能力角度，总是希望波纹管的壁厚做得尽量厚、波纹高度尽量低。从变形量、波纹管的刚度和疲劳寿命角度考虑，则正好相反 ，薄壁高波纹管能够实现较大的弹性变形 、较小的刚度和良好的疲劳寿命。这种设计思想同样需要通过《用户使用说明书》传递给用户，以实现波纹管阀门预期的功能。

解决这对矛盾的基本方法是采用多层薄壁金属波纹管 ，但是从承压角度来看 ，两层 1毫米的波纹管的耐压能力远远低于单层2毫米的波纹管(波纹管的承压能力与壁厚的平方成正比)，因此在制造能力能够保证的前提下 ，总是希望壁厚尽量薄，层数尽量多。

(二)阀门用波纹管的设计1.金属波纹管材料(1)需要较高的塑性波纹管的波形是通过材料的塑性变形形成的，材料的塑性越好，则成型后得到的波纹高度越高。假设塑性变形在整个波纹高度上是均匀发生的，则波纹管的内径D，波高H和材料延伸率 8可用如下近似计算公式：2H/D，即HD×8，2举例如下 ：假定根据阀杆直径，选用的波纹管内径为25毫米 ，采用延伸率为 30%的316不锈钢材料 ，则波纹管的波高H不得超过3.75毫米。

(2)需要较高的强度以满足承压能力的要求对于高压阀门，可考虑采用强度较高的INCONEL718材料。

(3)需要考虑耐介质腐蚀 、磨损和温度等方面的影响波纹管通常使用的是奥氏体不锈钢 304，316等材料，特殊情况下可考虑使用INCONEL718材料。

2.U形波纹管的功能特点u形波纹管的计算见EJMA(美国膨胀节制造商协会标准》的有关计算公式，简述如下：(1)轴向变形量为波纹管单个波纹的轴向变形量与波纹数的乘积。单波轴向变形量与壁厚的平方成反比，与波高的立方成正比。故对于阀门用波纹管而言，应尽量采用多层薄壁波纹管，波纹数通常在3O个以上。

(2)轴向刚度为波纹管单个波纹的轴向刚度除以波纹数。单波轴向刚度与壁厚的平方成正比，与层数成正比，与波高的立方成反比。

(3)波纹管的承压能力对于波纹比较高的波纹管，其承压能力主要撒于抵抗子午向弯曲变形的能力。子午向弯曲应力与波纹高度H的平方成正比，与壁厚平方成反比，与层数成正比。

(4)疲劳寿命波纹管的疲劳寿命撒于其受到的合成应力 ，包括压力引起的应力以及变形产生的应力，以变形应力为主要应力。对于不锈钢材料，波纹管的疲劳寿命与合成应力的3.4次方成反比。

四、阀门用波纹管的制造(-)阀门用波纹管的制造主要为两步：1)制作多层薄壁圆筒；2)用液压成型机连续成型。

(二)制作多层薄壁圆筒是阀门波纹管制造的核心 ，涉及0.2-0.4毫米薄壁管的焊接以及薄壁管的多层套装。由于涉及到薄壁焊接技术、焊管用模具以及订单量等多方面因素 ，目前德国的波纹管制造商如海德拉能生产6-8层阀门用波纹管，中国制造商生产4层以上汹径波纹管则有相当大的难度。

(三)多层薄壁圆筒完成后，即开始波纹管的成型。由于阀门波纹管的波数较多，细长比的数值较大，为了防止在内压液压成型过程中产生柱状失稳 ，通常不采用-次性整体液压成型，而是采用生产环状金属软管的液压单波连续成型机。

五、波纹管阀门的安装和检测(-)焊接保护由于阀门波纹管的壁厚通常为0.2-0，4毫米，与此相连接的阀杆和阀盖为厚壁，建议这种焊接过渡由波纹管制造商进行 ，焊接波纹管和两头各-个厚壁短管的过渡段，避免阀门制造商还需要解决不必要的薄壁焊接技术问题。焊接过程中的防飞溅保护也是需要密切关注的，薄壁波纹管很容易被焊接飞溅烧伤而导致损坏。

(二)防止周向旋转扭曲和过度拉伸波纹管不具备抗周向旋转功能，过度拉伸将 (下转第125页)· -- - 129----科技信息浅议新闻敏感性常德 日报传媒集团 林 毅[摘 要]作为-名新闻工作者，要有-种新闻敏感性，这是他们必备的职业敏感和基本素质。当今，要想成为-名称职的新闻工作者对新闻敏感的了解和努力提高自己的新闻敏感性就显得越来越重要。

[关键词]记者 新闻 新闻敏感性新闻敏感性是新闻工作者在纷繁复杂的社会现象和自然现象中能够及时发现、准确判断 、迅速捕捉有价值新闻的能力。它是-个记者素质的综合反映，也是-个优秀记者必须具备的基本技能和职业要求 。

美国新闻学者卡斯柏·约斯特在《新闻原理》-书中说：-个不善于辨别颜色的人，不能成为画家；-个不懂得和谐的人，不能成为音乐家；-个没有新闻敏感的人，也不能成为-个新闻记者。”作为新闻记者 ，如何才能在实践中不断增强新闻敏感性呢笔者认为，必须做到以下几点：-、掌握党的方针政策坚持正确的舆论导向，是党的新闻工作的生命、灵魂和根本任务。

在新的历史条件下，新闻工作所肩负的引导舆论的责任越来越重要。

我们的新闻工作，是党的事业的重要组成部分 ；新闻媒体 ，是党和人民的喉舌。坚持正确的舆论导向，是党对新闻工作的-贯要求，也是我党的-大政治优势。新闻的作用和力量，就在于它能使党的路线、方针 、政策，最迅速最广泛地同群众见面。虽然每个时期、每条新闻所报道的具体内容各不相同，但它们却有着共同的目的，就是正确地向人民群众阐明党的政策。因此，在任何时候，宣传党的方针政策都是新闻报道工作的重心。记者只有熟悉党的政策 ，才能够用政策的尺度去衡量他所观察到的-切事物，或者当他发现-件新鲜事物时才能提高到政策的高度去认识和判断它，从而确定它的新闻价值。从这个意义上说 ，学习和掌握政策是产生新f耳敏感的基矗二、不断加强知识修养随着现代科学的发展，计算机网络的不断完善 ，知识的更新周期和传播速度得到了极大地提高。而在这当中，每出现-种新的事物后，新闻报道要率先起着传播作用。在这-工程中，记者的知识修养越发显得重要。记者扮演着社会活动家的角色，社会接触面极为广泛，如果其本身有较高的知识素养，就会更加便于同社会各阶层人士的交流，会提高其本身的采访效率。与以往的受众相比较 ，人们现在读报 、听广播、看电视需要满足的不仅仅是他们 的新 闻欲，更是大家对于知识的渴望。所以，从某种意义上来说 ，报纸 、广播 、电视就等同于学生的课本 ，记者则是党和人民聘请的教师”，故而，作为人民教师”的记者们需要牢记：只有先积累-桶水”，才会更好地输出-滴水”。心理学上说：知识是万能的力”，知识与能力是相互联系、相互制约的，知识是能力的基础，知识可以转化为能力，促使能力的快速提高。综合知识的提高必然会使新闻记者的新闻敏感得到提高。

三、要把新闻敏感同工作的积极主动性紧密结合起来新闻敏感性和工作的积极性，这两者是互相联系，不可分割的。根据马克思主义的观点，敏感”性是属于意识这个范畴，它不是头脑中固有的，它是大脑的机能，是客观事物在人的头脑中的反映。因此，要通过实践，向实际学习才能不断提高，如果没有工作的积极性和主动性，不参加实践，脱离实际，是不可能 自发地产生新闻敏感的。我们虽然有了-定的新闻敏感性，但是工作不积极主动，不深入实际，调查研究，这样，即使是你的新闻敏感再灵，也不可能更好的发挥它的作用。所以，要当好- 名记者或通讯员，除了具备耳聪、目明、善于观察事物外，还要有-种对工作极端负责的主人翁责任感，这种责任感主要表现在努力学习、热爱自己的工作，深入实际，调查研究，广泛地接触群众 、参加各种可能参加的会议等。

作为记者 ，日常的工作就是采访。面对五彩缤纷和纷繁复杂的大量新闻线索要学会消化和储存。只有储存才有财富，当这些线索在我们的思想中经过-定的沉淀、过滤处理后，便会留下许许多多新闻敏感点”，便会进发灵感的火花。