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波纹补偿器损坏原因分析及解决方法-郑州久安管道

波纹补偿器损坏原因分析及解决方法

郑州久安管道2019-12-05 10:10:590来自:http://www.yjbcq.com

波纹管补偿器是近几年迅速发展起来的一种工业产品,作为一种新型的补偿设备,由于其朴偿性能良好,使用维护简单,各个领域得到了广泛的应用。但随着其使用年限与范围的不断增加,各行业均不断发生波纹管补偿器爆裂破损事故。在大口径的燃气、热力主干管线上波纹管补偿器已作为一种主要的补偿设施,一旦发生问题后果十分严重,必须引起高度重视。以下是久安波纹补偿器厂家总结的关于波纹补偿器损坏原因分析及解决方法。

1、存在的问题。

在管路系统设计中,选择波纹管补偿器时,首先应选择固定点。借助于固定点,不管任何复杂的管系,都可以划分为形状相对简单的一定数量的单个膨胀管段,即直管段、“L”形弯管段、“z”形弯管段等。配管设计既要保证管系安全可靠,又要注意节约投资。对于二个固定支架间,位移量不大、又不需要压力推力的短直管段,可采用单式普通型或外压轴向型补偿器进行补偿,若需平衡压力推力,则宜采用直管压力平衡型补偿器进行补偿。对于长的直管段则用次固定支架分割成短直管段分别进行补偿(也可采用三铰链的补偿方式)。根据波纹补偿器在管道中的应用情况及破坏情况分析可以得出,主要问题有:波纹补偿器的选型不合理,波纹补偿器的安装、腐蚀、运行维护等。

2、制造和选型。

对于多层波纹管而言,如设计考虑不周,制造工艺控制不严,焊接质量、层间间隙控制不好都会产生一系列的失效问题,特别是层间间隙空气在使用温度下的膨胀造成波纹管平面失稳就是其中最常见的问题之一。波纹管成型工艺有整体液压成型、滚压成型、机械胀型等,无论哪种成型方法对不锈钢材料来说,均存在一个冷作加工变形及加工硬化.因此未经固溶化热处理及已进行固溶化热处理的波纹管的强度校核指标问题是波纹管补偿器设计制造厂家值得研究的一个问题冶金行业高温管道较多,若波纹管隔热层设计不好,隔热材料选择不当,均会带严重后果。特别是波纹管因制造工艺、设备质量、加工及工作应力引起的疲劳,也是造成波纹管失效的原因之一。

3、腐蚀失效。

波纹管补偿器因腐蚀造成的失效在应用波纹管补偿器的各行业均是比较严重的,腐蚀失效主要有点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳等,从各行业发生的腐蚀失效来看,其中很大一部分是应力腐蚀造成的应力腐蚀断裂是应力与化学介质共同作用下引起的金属断裂现象,它主要有三个方面的特征:

(1)必须有应力,特别是拉伸应力的存在,压应力不产生腐蚀断裂。

(2)腐蚀介质是特定的,只有某些金属与介质的组合,如奥氏体不锈钢与含cr溶液以及HS、SO等介质组合,才会产生应力腐蚀。

(3)断裂速度远大于没有应力腐蚀时的速度、又远小于单纯的力学因素引起的断裂速度,断裂形态一般为脆性。波纹管补偿器的应力构成主要有三部分,第一部分为管道介质工作引起的应力,即一次应力,为拉应力。第二部分因位移引起的变形应力即二次应力,波纹管波谷的圆弧过渡处所受的应力为最大拉应力。第三部分为波纹管成型后(未经固溶化处理)的残余应力,对滚压成型的波纹管是比较复杂的残余应力,对液压成型的波纹管是压应力。当产生应力腐蚀的介质浓度及环境温度一定,上述三者综合之和应力腐蚀的临界应力值,将会产生应力腐蚀断裂本系统处于高炉环境区域,存在腐蚀的介质及一定的浓度,拉应力的存在是肯定,因此也存在发生应力腐蚀断裂的可能性。

波纹补偿器腐蚀失效解决方法:

(1)可以通过波纹管的设计降低一、二次应力,当波高、波距一定时,增加波数或改变层数,使波纹管额定位移量增加,即让实际管系所要求的补偿量比波纹管额定的补偿量小一定数值,达到降低应力水平,防止应力腐蚀的发生或延长应力腐蚀断裂的时间。

(2)设计两层或三层结构韵波纹管。多层结构可以阻止裂纹的扩散,延长断裂时间、从而延长构件的使用寿命。同时可以让外层承受工作压力,内层起防腐作用。

(3)改变腐蚀介质的浓度及工作温度,或根据腐蚀介质的情况,选择对应防腐能力较强的波纹管制作材料及制作工艺等。

4.运行管理。

掌握波纹管使用的环境条件,定期清理波纹管外部污物,创造利于波纹管运行的环境。加强对波纹管的检查,对内压型波纹管要定期进行波纹管着色检查;对外压波纹管主要检查有无浸泡、泄漏。对直接裸露或滴水处的波纹管要加以防护。定期进行腐蚀状况的抽样分析和各项性能的检测。定期清洁管道中的沉积物,消除腐蚀形成和扩展的条件。及时更换具有潜在危险的波纹管补偿器。建立完善的波纹管补偿器运行档案。

由于波纹管补偿器在我国应用的时间较短,没有完善统一的标准及规范,技术交流不多,工程设计人员对准确选择、应用波纹管补偿器没有十分的把握,加之波纹管补偿器制造厂家的设计制造能力参差不齐等方面的原因,设计院、制造厂、安装及用户单位有必要开展一些技术交流工作,以便更全面掌握波纹管补偿器技术,从而更合理、更规范地在工程建设中得以推广与应用。


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