稀土合金耐磨管道,是在磨损严重的部位,如弯头,异径管、吸水口等处采用模型整体铸造,特别是在弯头外侧磨损尤为显着的部位,对外径采用变更圆心的方法进行设计,使磨损严重的部位局部加厚,而且还能根据各种要求,制作出各种不规则形状的管件来满足设计要求,直管是采用离心铸造。
稀土合金耐磨管道产品主要分为直管、弯头、三通、四通(多通)、螺旋管、异径管、煤粉燃烧器等此合金材料已系列化。稀土合金磨损是物体间由于相对运动,而产生的体表面材料损失的现象。稀土耐磨合金钢管耐磨材料可以抵抗磨损而延长产品使用寿命的材料。
高压弯头由于锰钢具有承受冲击、挤压、物料磨损等的优良性能,通常被使用在混凝土输送管道,泥浆输送管道等磨损消耗比较严重的管道中。而高锰钢合金弯头则被使用在流体流动比较激烈,冲击比较强的管道中;镍钢材质的合金弯头通常被用在高浓度氧化酸(、硫酸)等的常温输送管道中,但在还原酸(盐酸、稀硫酸等)的输送管道中则会被严重腐蚀,除非盐酸的浓度很低;马氏体合金弯头在650℃以下有较高的高温强度、性和耐水汽腐蚀的能力,但焊接性较差。因此,常被用在高温水蒸气输送管道、水煤气管道。执行标准:GB/T12459-2005、GB/T13401、GB/T10752-1999。
异径管应力分析
异径管在受压管道系统中是常见的重要部件,但对异径管问题的研究基本还是空白。通过理论分析对内压以及面内弯矩、扭矩作用下同心异径管、偏心异径管、异径弯管的应力进行了研究,通过有限元数值分析和实验进行了验证。
主要工作有:
1、推导了内压作用下异径弯管的环向应力公式和经向应力公式。在相应的结构参数条件下,异径弯管的环向应力公式可以转化为同心异径管、偏心异径管、或等径弯管的环向应力公式。在此基础上推导了异径管的极限压力式。异径管的极限内压由其大端截面控制。
2、推导了异径管的极限弯矩公式,异径管的极限弯矩由其小端截面控制。同心异径管、偏心异径管极限弯矩均相当于与小端口截面尺寸相同的直管的极限弯矩。异径弯管极限弯矩由与小端面尺寸相同的同心异径管、偏心异径管的极限弯矩作为基础项,再乘以弯矩系数。根据异径弯管弯曲系数的大小分为四个区间,弯矩系数分别按相应区间的回归式计算。
3、推导了异径管的极限扭限公式,异径管的极限扭矩均由其小端截面控制,相当于与小端口截面尺寸相同的直管的极限扭矩公式作为基础项,再乘以系数。同心异径管极限扭矩相对要比偏心异径管的极限扭矩略大一点,异径弯管大端面截面承受扭矩时的极限扭矩相对要比小端面截面承受扭矩时的极限扭矩小。在异径弯管承受端面扭矩作用上,还提出了一端的扭矩无法完全传递到另一端的概念,扭矩在传递中会逐渐转化为弯矩。90°弯管一个端面的弯矩既可由另一个端面的扭矩转化而来。
4、提出了同心异径管、偏心异径管和异径弯管的有限元模型建模法.
总结出应力分布或变形的特征:
(1)内压作用下同心异径管大小端的面积压力差产生的弯矩引起大端相对张开、小端相对收缩的现象;
(2)内压作用下偏心异径管偏心侧大端内表面及偏心侧中部外表面的环向应力。
5上述理论成果经过了有限元数值分析和实验验证。实验还表明,内压作用下环壳的弯曲半径和管截面半径均增大,而管壁厚变化很小。
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