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淺析波紋管補償器失效原因
摘 要：波紋管補償器具有設計先進(jìn)、結構合理、性能穩定、撓性好、抗疲勞性高、耐高溫、耐腐蝕等特點(diǎn)。已廣泛用于船舶、石油、化工、鐵路、建筑、電力、核能、冶金、紡織印染、橡膠、塑料等工業(yè)部門(mén).目前國內生產(chǎn)的波紋管補償器產(chǎn)品基本上按國家標準和相關(guān)的標準進(jìn)行計算、選型，并通過(guò)ISO9001質(zhì)量體系認證。但是它良好的可靠性也需要諸如設計、制造、安裝、運行管理等多個(gè)環(huán)節共同配合才能實(shí)現。
關(guān)鍵詞：波紋管補償器 失效原因 補償能力 改進(jìn)措施
波紋補償器屬于一種補償元件，如圖1，目前國內生產(chǎn)的波紋管補償器種類(lèi)很多，都需要有一定的特別安裝方法，不是千篇一律的。例如，軸向單式波紋管補償器，安裝時(shí)需要有外保護筒;軸向內外壓平衡式波紋管補償器，需要進(jìn)行架空管線(xiàn);單式外壓軸向型(WDB)波汶補償器，主要用于補償管道的軸向位移，產(chǎn)品穩定性好，多用于污水管線(xiàn)及蒸氣管線(xiàn)，為無(wú)約束型補償器，要注意固定支架的強度;直管壓力平衡型(ZPB)波紋補償器，主要用于補償管系的軸向位移，具體設計簡(jiǎn)單，補償量大，無(wú)內壓推力等優(yōu)點(diǎn)，但價(jià)格較高。主要應用于固定支架設置不易的大口徑直線(xiàn)管系。
波紋補償器屬于一種補償元件。其實(shí)波紋補償器出現性能影響，可能是受到由加工成型機焊接產(chǎn)生的殘余應力，或者是工作內壓及自重產(chǎn)生的一次薄膜應力，再者就是熱脹產(chǎn)生的二次應力，以及管道振動(dòng)、溫差、內壓波動(dòng)及開(kāi)停機引起的交變應力，最后就是安裝誤差及預變型造成的裝配應力等。但是由于應力的存在，使得波紋補償器處于彈塑性工作狀態(tài)之下，補償器的波峰波谷承受很大的拉應力，為SCC的產(chǎn)生提供了拉應力的條件，其結果是引起金屬晶格的扭曲，降低了該部位的電極電位，在與煙氣介質(zhì)(電解質(zhì)溶液)接觸時(shí)，這些部位成為腐蝕性微電池的陽(yáng)極，進(jìn)而造成局部腐蝕，隨著(zhù)腐蝕的加劇，裂紋迅速擴展，直至產(chǎn)品破壞。
1 波紋管補償器的失效類(lèi)型及原因分析
生產(chǎn)企業(yè)對波紋管補償器失效原因分析發(fā)現，造成波紋管補償器失敗的原因如圖2：
(1)設計原因。
在對波紋管補償器進(jìn)行設計的過(guò)程中應該考慮到它將要使用的環(huán)境，以及在這種環(huán)境中的各個(gè)細節。如是否會(huì )有腐蝕性等外界因素水處理劑和管道清洗劑對材料的影響等等。因此波紋管在設計時(shí)，根據每一個(gè)波可以承受的位移大小，設計有一定的波紋數，當每個(gè)波都在均勻地承受位移載荷，沒(méi)有局部超負荷時(shí)，波紋管可以正常的工作。設計合理時(shí)，可以保證一定的設計工作位移循環(huán)壽命次數。在JB/T 6169-92“金屬波紋管”標準中，對此項性能的檢測做出了規定。
(2)制造原因。在波紋管補償器的制作過(guò)程中應該嚴把質(zhì)量關(guān)，因為在制作過(guò)程中造成波紋管補償器失效的原因很大。常見(jiàn)的一個(gè)原因是補償量達不到，再一個(gè)是壓力達不到，還有是補償器不符合使用環(huán)境，最后是補償器的質(zhì)量不過(guò)關(guān)，還有就是：波紋補償器達不到管道所需補償量;波紋管結構不合理造成補償器失穩;管道支架設計或安裝出現問(wèn)題;無(wú)資質(zhì)的波紋補償器偽劣產(chǎn)品等。以上原因都是影響波紋補償器使用壽命的因素，建議廠(chǎng)家購買(mǎi)知名品牌產(chǎn)品。要保證各個(gè)細節不出現錯誤;以此來(lái)提高波紋管的質(zhì)量。
(3)安裝。波紋管不能承重，應單獨吊裝;除設計要求預拉伸或冷緊的預變形量外，嚴禁使用波紋管變形的方法來(lái)調整管道的安裝偏差;安裝過(guò)程中不允許焊渣飛濺到波紋管表面和受到其他機械性損傷;波紋管所有活動(dòng)元件不得被外部構件卡死或限制其活動(dòng)部位正常工作;水壓試驗用水須干凈、無(wú)腐蝕性等。
(4)運行管理。在平時(shí)的運行中要注意對波紋管進(jìn)行維護與管理，以便在以后的運行過(guò)程中不出現波紋管補償器失效的現象。我們在對波紋管進(jìn)行使用的時(shí)候要注意對波紋管補償器進(jìn)行維護，只有這樣才能夠保證波紋管在運行過(guò)程中順利使用。下面分析一些常見(jiàn)的波紋補償器失效原因。
�、俨y補償器長(cháng)時(shí)間工作，不斷拉伸壓縮，已達到使用壽命。
�、诠嵫a償器，主要撓件為不銹鋼波紋管，造成波紋伸縮補償器裂縫，很大原因是由于波紋管材質(zhì)不符合標準，也就是選材差。
�、塾捎诔隹诙谁h(huán)與出口管存在間隙，污水污泥等沉積在波形補償器內表面，以至波形補償器發(fā)生應力腐蝕，從而導致開(kāi)裂。
2 改進(jìn)措施
(1)產(chǎn)品設計采用CAD繪圖及計算機優(yōu)化設計，信息及生產(chǎn)管理實(shí)現局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )管理等自動(dòng)化辦公。
(2)制造廠(chǎng)方面要有完善的檢測手段，原材料進(jìn)廠(chǎng)均需進(jìn)行復驗，所有產(chǎn)品出廠(chǎng)前均經(jīng)強度試驗和氣密性試驗，必要時(shí)可進(jìn)行X光探傷、真空檢漏、壓力脈沖、往復疲勞、振動(dòng)疲勞及爆破試驗等各種試驗。
參考文獻
[1] 董廷凱.淺析波紋管補償器失效原因[J].山東冶金，2006(1)：67-68.
[2] 宋江濤，馬偉，李濟順，鐘玉平，余永健.水介質(zhì)壓力載荷對減振降噪波紋管粘彈阻尼影響試驗研究[J].礦山機械，2006(10)：105-107.
[3] 耿利紅，孟祥睿，魏新利.基于“事故樹(shù)――層次分析法”的高爐波紋補償器失效分析[J].冶金設備，2013(3)：25-29.
[4] 薛紅兵，成書(shū)文.高爐煤氣管道金屬波紋管補償器失效分析及處理[J].浙江冶金，2012(2)：58-60.
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