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波纹管│膨胀节│补偿器失效原因及选用金属材料需满足的四大条件
发布时间:2017-12-14

  (一)波纹管│膨胀节│补偿器失效原因


  波纹管膨胀节之所以在许多行业中得到广泛应用,除了考虑良好的补偿能力,可靠性更是波纹管补偿器膨胀节的关键。可靠性是通过设计、制造等多个环节来保证的,任何一个环节的疏忽都会导致补偿器寿命的降低甚至失效。


  大多数波纹管膨胀节生产企业对波纹管膨胀节失效原因分析发现,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%。因此,正确地选择波纹管制作材料和结构、合理设计波形参数和疲劳寿命、保证安装质量等措施,能大大提高波纹管补偿器膨胀节的安全可靠性。


  设计上,应该考虑波纹管的稳定性,预防波纹管失稳。资料显示,波纹管的补偿量取决于其疲劳寿命,疲劳寿命越高,波纹管单波补偿量越小。为了降低成本,提高单波补偿量,许用疲劳寿命越低,由位移引起的波纹管子午向弯曲应力越大,综合应力越高,大大降低了波纹管的稳定性。当波纹管设计的许用寿命较低时,不仅其子午向综合应力较高,环向应力也比较高,使波纹管局部很快进入塑性变形,导致波纹管失稳引起失效。


  除设计外,波纹管的材料选择也相当关键。对用于波纹管的选材,除应考虑工作介质、工作温度和外部环境外,还应考虑应力腐蚀的可能性、水处理剂和管道清洗剂对材料的影响等,并在此基础上结合波纹管材料的焊接、成型以及材料的性能价格比,优选出满足工况条件、实用的波纹管制作材料。

  (二)波纹管│膨胀节│补偿器金属材料需满足的四大条件


  专家建议,选用波纹管膨胀节和补偿器用金属材料应满足下列条件:


  (1)良好的塑性,便于波纹管的加工成形,且能通过随后的处理工艺(冷作硬化、热处理等)获得足够的硬度和强度。


  (2)高弹性极限、抗拉强度和疲劳强度,保证波纹管正常工作。


  (3)良好的焊接性能,满足波纹管在制作过程中的焊接工艺要求。


  (4)良好的耐腐蚀性能,满足波纹管在不同环境下工作要求。


  目前,大多数生产厂家除采用奥氏体不锈钢(如304、304L、316L),254SMO、904L等超级奥氏体不锈钢也成为重要使用的材料。对于特殊工况特别是腐蚀和高温情况下,应考虑选用耐蚀性和耐高温的特种材料,如高镍合金、铁镍合金等,如INCOLOY800、825、INCONEL625和哈氏合金C-276等材料。


  以上特殊金属材料由美国SMC、美国ATI(冶联科技)、美国哈氏公司、德国VDM、瑞典OUTOKUMPU(奥特昆普)、日本新日铁住金、日本冶金等世界著名钢厂生产。 制成的终成品广泛应用于石油化工、电厂供热、钢铁冶金、水泥、锅炉烟风道、船舶和机械等行业。