企業新聞

波紋管補償器的失（shī）效主要有腐蝕泄漏和（hé）失穩（wěn）兩種形（xíng）式。通過正確地（dì）選擇波紋管製作材料和結構、合理設計波（bō）形（xíng）參數和疲勞壽命、保證安裝質量等措施，可提高（gāo）波紋管補償器的安全可靠性。波紋管補償（cháng）器之所以能夠在許多行業中得到廣泛應用，除具有良好的補償（cháng）能力之外，高（gāo）可（kě）靠性是主要原（yuán）因。其可靠性是通過設計、製造、安裝、運（yùn）行管理等多個環節來保證的，任（rèn）何一個環節的失控都會導致補償器壽命的降低甚至失效。作者經過多年統計發現，造成波（bō）紋管補償器（qì）失（shī）效（xiào）的原因：設計占10%，製造（zào）廠家偷工減料占50%，安裝不符合設備說明（míng）要求占20%，其餘由運（yùn）行管（guǎn）理不當引起。

波紋管補償器的（de）失效類型及原因分析：

1、失效類（lèi）型

　　波紋管的（de）失效在管線試壓和運行期間均有發生。管線（xiàn）試壓時出現（xiàn）問題主要有三種類型：由於（yú）管係臨（lín）時支撐不當，或管係固定支（zhī）架設（shè）置不合（hé）理，導致支架破壞，波紋管過量變形而失效；由於波紋管設（shè）計所考（kǎo）慮的壓力或位移安全富裕度（dù）不夠，管線試壓時波紋管產生失穩變形失效；補償器製造質量問題，製造廠偷工減料，5層不鏽鋼私（sī）自改為3層或更少。

　　波紋管在運行期間的失效主要表現為腐蝕泄漏和（hé）失穩變形兩種形式，其中以腐（fǔ）蝕失效居多。從腐蝕失效波紋管的解剖分析發現，腐（fǔ）蝕失效通（tōng）常分點（diǎn）腐蝕穿孔和應力腐蝕開裂，其中氯離子應力腐蝕（shí）開裂約占整個腐蝕失效的（de）95%。波紋（wén）管失穩有強度失穩和結構失穩兩（liǎng）種類型，強度（dù）失穩（wěn）包括內外壓波紋管平麵失穩（wěn）和外壓波紋管周向失穩（wěn）；結構失穩是內壓波紋管補償器的柱失（shī）穩。

2、設計疲勞壽命與穩定性及應力腐（fǔ）蝕的關係

　　波紋管的設計主要考慮耐壓強度、穩定性和疲（pí）勞性（xìng）能（néng）等三個方（fāng）麵的因素。雖然（rán）國（guó）家標準和美國EJMA標（biāo）準對這幾方麵的計算和評定都有明確的規（guī）定，但從多年的應用實踐和波紋管失效分（fèn）析中發現，標準中給出的關於穩定性（xìng）的計算和評定方法不夠全麵，且疲（pí）勞壽命也僅給出了比（bǐ）較粗的界限範圍(平均（jun1）疲勞壽命在103～105適用)。有時一個完全符合（hé）標準要求的（de）產品，在實際使用時也會出現一些問題。如內（nèi）壓軸向型補償器預（yù）變位狀態在壓力試驗時波紋管易產生平麵失穩，大直徑外壓軸向型補（bǔ）償器全（quán）位移工作狀態波紋管易產生周向失穩，小直徑複（fù）式拉杆型補償器、鉸鏈型補償器全位（wèi）移工（gōng）作狀態易產生柱失穩。波紋管過大的變形不僅對其穩定性造成影響，還會為應力腐蝕提供有利的環境條件。

　　波紋管疲勞壽命與其綜合應力波（bō）紋管的補償量取決於其疲勞壽命，疲勞壽（shòu）命越高，波紋管單波補償量越小。為了（le）降低成本，提高（gāo）單波補償量，有些（xiē）生產廠家將波紋管的許（xǔ）用疲勞壽（shòu）命降得很低，這樣會導致由（yóu）位移引起的波紋管子午向彎（wān）曲應力很大，綜合應（yīng）力很高，大大降低了波紋管的穩定（dìng）性。降低疲勞壽命可以大幅度地提高波紋管單波位移，但同時波紋管綜合應力也有大（dà）幅度地提高，這必將對波（bō）紋管的強度和（hé）穩（wěn）定性造成（chéng）較大的影（yǐng）響。

　　波紋管（guǎn）的綜合應力與其耐壓強度由標準中給出的波紋管平麵穩定性和周向（xiàng）穩定性的計算方法和評定標準可以（yǐ）看出（chū），二者（zhě）反映的均為強度（dù）問題。當波紋管設計的許用壽命較低時，不僅其子午向綜合應力較高，環向應（yīng）力也比較高，使波紋管局（jú）部（bù）很快進入塑性變形（xíng），導致波紋管失穩。

　　對於內壓波紋管，位移應力在波紋管（guǎn）波峰和波穀處形成（chéng）塑性鉸，再（zài）加上壓力應力，波紋管很快產生平麵失穩。這就是低疲勞壽（shòu）命波紋管在位移條件下（xià）平麵失穩壓力遠低於高疲勞壽命的波紋管的根本原因。例如在預變位狀（zhuàng）態（tài）下，即波紋管位移量為許用值的1/2時（shí），一（yī）個許用疲勞壽命為200次的波紋管，尚未達到其允許設計壓（yā）力時，已經產生平麵失穩（wěn）；許用（yòng）疲勞壽命為（wéi）1000次的波紋管，達到設計壓力時，波紋管處於平麵穩定狀態，達到1.5倍設計壓力時，波紋管處於臨界失穩狀態；許用疲勞（láo）壽命為2000次的波紋管（guǎn）達到設計壓力1.5倍時，波紋管仍處於（yú）平麵（miàn）穩定狀態。

　　從外壓波紋管縱向剖麵看，相當於一個受壓（yā）力的拱梁（liáng），工作時波紋管處於拉伸狀態，相（xiàng）當於拱梁降低了拱高，其抗（kàng）失穩（wěn）的能力自然降低。當波紋管單波位移過大時，波紋平直部分傾斜，使得波（bō）紋管（guǎn）波峰直（zhí）徑有縮小的趨勢（shì），但波（bō）峰圓環直徑是確定的，為了協調變形，就會產生波峰塌陷，波紋管周向（xiàng）失穩。在國內外相應（yīng）的標準中，關於位移對波紋管（guǎn）外壓周向穩定性的影響均未涉及，有待於深入探討。

　　綜上所述，雖然（rán）至今為止在熱力管網的（de）應用過程中尚未發現由疲勞而（ér）引起（qǐ）的破壞，但波紋管過低的設計疲勞壽命，將會導致災難性的後果。