補(bǔ)償器的綜合應(yīng)力與其耐壓強(qiáng)度由標(biāo)準(zhǔn)中給出的補(bǔ)償器平面穩(wěn)定性和周向穩(wěn)定性的計(jì)算方法和評定標(biāo)準(zhǔn)可以看出,二者反映的均為強(qiáng)度問題。當(dāng)補(bǔ)償器設(shè)計(jì)的許用壽命較低時(shí),不僅其子午向綜合應(yīng)力較高,環(huán)向應(yīng)力也比較高,使補(bǔ)償器局部很快進(jìn)入塑性變形,導(dǎo)致補(bǔ)償器失穩(wěn)。
對于內(nèi)壓補(bǔ)償器,位移應(yīng)力在補(bǔ)償器波峰和波谷處形成塑性鉸,再加上壓力應(yīng)力,補(bǔ)償器很快產(chǎn)生平面失穩(wěn)。這就是低疲勞壽命補(bǔ)償器在位移條件下平面失穩(wěn)壓力遠(yuǎn)低于高疲勞壽命的補(bǔ)償器的根本原因。例如在預(yù)變位狀態(tài)下,即補(bǔ)償器位移量為許用值的1/2時(shí),一個許用疲勞壽命為200次的補(bǔ)償器,尚未達(dá)到其允許設(shè)計(jì)壓力時(shí),已經(jīng)產(chǎn)生平面失穩(wěn);許用疲勞壽命為1000次的補(bǔ)償器,達(dá)到設(shè)計(jì)壓力時(shí),補(bǔ)償器處于平面穩(wěn)定狀態(tài),達(dá)到1.5倍設(shè)計(jì)壓力時(shí),補(bǔ)償器處于臨界失穩(wěn)狀態(tài);許用疲勞壽命為2000次的補(bǔ)償器達(dá)到設(shè)計(jì)壓力1.5倍時(shí),補(bǔ)償器仍處于平面穩(wěn)定狀態(tài)。
從外壓補(bǔ)償器縱向剖面看,相當(dāng)于一個受壓力的拱梁,工作時(shí)補(bǔ)償器處于拉伸狀態(tài),相當(dāng)于拱梁降低了拱高,其抗失穩(wěn)的能力自然降低。當(dāng)補(bǔ)償器單波位移過大時(shí),波紋平直部分傾斜,使得補(bǔ)償器波峰直徑有縮小的趨勢,但波峰圓環(huán)直徑是確定的,為了協(xié)調(diào)變形,就會產(chǎn)生波峰塌陷,補(bǔ)償器周向失穩(wěn)。在相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)中,關(guān)于位移對補(bǔ)償器外壓周向穩(wěn)定性的影響均未涉及,有待于深入探討。綜上所述,雖然至今為止在熱力管網(wǎng)的應(yīng)用過程中尚未發(fā)現(xiàn)由疲勞而引起的破壞,但補(bǔ)償器過低的設(shè)計(jì)疲勞壽命,將會導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。補(bǔ)償器位移與其柱穩(wěn)定性對于復(fù)式拉桿型和鉸鏈型補(bǔ)償器,橫向位移是由補(bǔ)償器角變位引起中間管段傾斜實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)補(bǔ)償器產(chǎn)生角變位時(shí),補(bǔ)償器凸出側(cè)承壓面積大于凹陷側(cè)承壓面積,導(dǎo)致補(bǔ)償器附加了一個橫向力,較之軸向型補(bǔ)償器更易產(chǎn)生柱失穩(wěn)。顯然補(bǔ)償器單波位移越大,補(bǔ)償器橫向位移越大,越易產(chǎn)生柱失穩(wěn)。