泊头市立林波纹管制造有限公司

非金属膨胀节其内部温度场产生很大影响
非金属补偿器主要采用塑料、橡胶或复合材料制造，具有位移补偿能力强、无反弹力、良好的耐腐蚀性和减振、降噪性等优点，广泛应用于工业企业的流体输送管道及设备。
本文以传热学理论为基础，建立了波纹膨胀节的分析模型，采用有限元数值分析方法，利用大型商用有限元软件ANSYS，选取了补偿器的重要结构参数及外界参数，如非金属补偿器内衬筒长度、内径、锥角、保温层厚度、通道形状及通道内烟气流速，分析了这些原始参数对非金属补偿器计算参数及内部温度场的影响。分析表明，内衬筒内径、锥角对补偿器计算参数及其内部温度场的影响都不大；通道形状不同时，保证通道进气面积相同，通道内部烟气与通道壁面之间的对流换热系数改变，补偿器总体温度场变化不大；内衬筒长度、保温层厚度对补偿器计算参数及其内部温度场都有较大影响；层流状态下，通道内烟气流速不影响补偿器计算参数及其内部温度场，但过渡流及湍流状态下，通道内烟气流速对非金属膨胀节计算参数及其内部温度场产生很大影响。
在稠油热采井完井中，套管会承受到高温、高压的作用，从而导致套管受热损坏。从温度对套管钢材物理性能的影响来看，当套管受热时，金属钢材的套管受热膨胀伸长，在封隔器的周围，接近接头端面的方位，套管柱形状会发生变化，它产生的变化值和套管柱变形影响到的接头端面;当套管冷却时，就会引起套管收缩变形，冷缩引起套管受到的拉力增加，若达到拉伸屈服极限，套管可能发生断裂。注蒸汽开采作业可能会导致套管产生损坏，产生极大的应力，如最大拉力强度、膨胀系数以及弹性模数和屈服强度等。若注蒸汽井中的套管返至地面是全约束的，则套管就无法自由伸长，从而套管在受热过程中形成了相应的压缩应力，相反拉伸应力在冷却过程中产生。若所产生的应力没有高于套管本身的屈服强度，当冷却时，管柱是可以恢复到初始的应力状态;但如果所受应力高于套管的屈服强度，套管就有可能发生永久性的变形，这样的情况的产生的塑性变形是一个无法逆转的过程，最终导致套管的损坏。
本文还对三种不同型号非金属波纹膨胀节的温度场进行了有限元数值分析，同时与实验结果进行了对比，验证了本文的计算方法及计算参数的合理性和有效性，具有一定的理论意义和重要的工程应用价值。
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