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金属补偿器膨胀节常见失效形式及其原因分析-郑州久安管道

金属补偿器膨胀节常见失效形式及其原因分析

郑州久安管道2019-11-18 17:06:240来自:http://www.yjbcq.com

(1)波纹管波谷或波峰波谷过渡部位减薄开裂。在膨胀节操作期间,波纹热交换管槽及其附近区域变薄并破裂,导致内部泄漏是主要的故障形式。失败的原因是,在壳侧挡板处的波纹管的谷和挡板管孔的振动和摩擦,导致波纹管壁变薄,从而导致破裂和泄漏。现在,一些生产工厂使用厚的挡板使波纹管的峰与管孔接触,以确保管和孔之间的最小间隙,并防止振动引起的振动。另外,波纹管套在挡板上。这些都是避免和减少此类波纹管故障模式的良好措施。

(2)波纹管补偿器塌陷(周向不稳定)。波纹管的塌陷发生在周向塌陷中,这是膨胀节失效的另一种形式。这主要是由于波纹管的壁厚很薄,通常为1 mm,并且它抵抗外部压力不稳定性的能力非常低。在热交换器的设计中,通常不检查和计算热交换管的承压能力。因此,当壳侧压力达到并超过热交换管本身的临界压力时,该管不稳定并塌陷。在标准情况下,规定了波纹状热交换管的容许外部压力的计算方法。

(3)膨胀节的轴向弯曲变形太大(轴向不稳定性)。这种形式的故障是由管压力和温差应力的影响引起的。波纹管材料是奥氏体不锈钢,其线膨胀系数比碳钢大得多。当管壳温度相同时,也会产生温差应力,从而使波纹管的轴向刚度变小,因此当管的过程压力大或壁温高于壳壁温度时,波纹换热管轴向弯曲变形的破坏现象容易发生。标准情况下指定的挡板的无支撑跨度小于BG151中指定的值,这是考虑到抗特定热交换管的轴向不稳定性。

(4)膨胀节腐蚀断裂和整体脆化失效。这种故障形式主要是由于介质腐蚀所致。奥氏体不锈钢最有可能引起晶体腐蚀。当在含有高氯离子和硫化氢的介质中使用波纹管热交换器时,波纹状的热交换管会腐蚀并破裂。实际上,已经发现一些热交换管引起整体脆化。

(5)波纹管和厚壁管接头之间的接头破裂。波纹状热交换管由波纹管和两端的接头组成,在接头处形成环缝焊缝。由于焊接工艺和焊接技术水平的差异,难以保证焊接质量,从而在此处引起开裂。

因此,防止了管道由于热膨胀和收缩而产生过大的应力。在管道设计中,使用波纹管补偿器和管道配件或其他设备来保持管道系统适当的柔性,并确保管道的安全性,以防止发生生产事故。具有重要意义。


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