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浅谈波纹补偿器的失效原因

发布时间:2013-02-03

浅谈波纹补偿器的失效原因

波纹补偿器之所以能够在许多行业中得到广泛应用,除具有良好的补偿能力之外,高可靠性是主要原因。其可靠性是通过设计、制造、安装、运行管理等多个环节来保 证的,任何一个环节的失控都会导致补偿器寿命的降低甚至失效。作者经过多年统计发现,造成波纹管补偿器失效的原因:设计占10%,制造厂家偷工减料占 50%,安装不符合设备说明要求占20%,其余由运行管理不当引起。

波纹管在运行期间的失效主要表现为腐蚀泄漏和失稳变形两种形式,其中以腐蚀失效居多。从腐蚀失效波纹管的解剖分析发现,腐蚀失效通常分点腐蚀穿孔和应力腐 蚀开裂,其中氯离子应力腐蚀开裂约占整个腐蚀失效的95%。波纹管失稳有强度失稳和结构失稳两种类型,强度失稳包括内外压波纹管平面失稳和外压波纹管周向 失稳;结构失稳是内压波纹管补偿器的柱失稳。

波纹补偿器存在的问题主要有波纹管的稳定性及腐蚀。通过合理的设计波纹管波形参数和疲劳寿命、安装正确及管系应力分析完善等措施,可以解决波纹管的稳定性问 题。对于腐蚀问题,可以通过两种方式解决:(1)合理的波纹管选材和补偿器结构设计,阻断腐蚀源。(2)加强小室积水管理,从根本上解决腐蚀问题。

管道运行中的温度变化都可能引起管道及设备的热胀冷缩,从而也使波纹补偿器产 生伸缩变形。有些场合,也会因机械位移而产生管道补偿器伸缩变形。这些位移变化所引起的应力往往是交变应力。波纹补偿器在交变应力作用下就可能引起疲劳失 效。对补偿器而言因位移变化较大,所以引起的交变应力范围也较大,容易引起疲劳破坏,因此补偿器的疲劳已成为设计计算时必须认真考虑的问题。