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波紋管補償器的失（shī）效主要有腐蝕泄漏和（hé）失穩兩種形式。通過正確地選擇波紋管製作材料和結（jié）構、合理設計波形參數和疲（pí）勞壽命、保證安裝質量等措施，可提高波紋管補償器的安全可靠性。波紋（wén）管（guǎn）補償器之所以能夠（gòu）在許多行業中（zhōng）得到廣泛應用，除具（jù）有良好的補償（cháng）能（néng）力之外，高可靠性（xìng）是主要原因（yīn）。其可靠性是通過設計、製造、安裝、運行管理（lǐ）等多個環節來（lái）保證的，任何（hé）一個環節的失控都會導（dǎo）致補償器壽命的（de）降低甚至失效。作者經過多（duō）年統計發現，造成波紋管補（bǔ）償器失效的原（yuán）因：設計占10%，製造廠家偷工減料占50%，安裝不符合設備說（shuō）明要（yào）求占20%，其餘由運行管理不當引起。

波紋管補償器的失（shī）效類型及原（yuán）因分析：

1、失效類型

　　波紋（wén）管的失效在管（guǎn）線試壓（yā）和運行（háng）期間均有發生。管線試壓時出現問題主要有三（sān）種（zhǒng）類型：由（yóu）於管（guǎn）係臨時支撐不當，或管係固定支架設置不合理，導致支架破壞，波紋管過量變形（xíng）而失效；由於波紋管設計所考慮的壓力或位移安全富裕度不夠，管線試壓時波紋管產生失穩變形失（shī）效；補償器製造質量問題，製造（zào）廠偷工減料，5層不鏽鋼私自改為3層或更少。

　　波紋管在運行期間的失效（xiào）主要表現為腐蝕泄漏和失穩變形兩種形式，其中以（yǐ）腐蝕失效居多。從腐蝕失效（xiào）波紋管的解剖分析發現，腐蝕失效通常分點腐蝕穿孔和應力（lì）腐蝕開裂，其中（zhōng）氯（lǜ）離子應力腐蝕開裂約占整個腐蝕失效的95%。波（bō）紋管失穩有強度失穩和結構失穩兩種類型，強度失穩包括內外（wài）壓波紋管平麵（miàn）失穩和外壓波紋管（guǎn）周向（xiàng）失穩（wěn）；結（jié）構失穩是內壓波紋管補償器的柱失穩（wěn）。

2、設計疲勞（láo）壽命與穩定性及應力腐蝕的關係

　　波（bō）紋管的設計主要考慮耐壓（yā）強度、穩定性和（hé）疲勞性能（néng）等三個方麵（miàn）的因素（sù）。雖然（rán）國家標準和美國EJMA標準對這幾方麵的計算和評定都（dōu）有明確的規定（dìng），但從多年的應用實踐和波紋管失效分析中發現，標（biāo）準中給出的關於穩定性的計算和評定方法不夠全麵，且疲勞壽命也僅給出了比較粗的界限（xiàn）範圍(平均疲勞壽命在103～105適用)。有時一個完全符合標準要求的產品，在實際（jì）使用時也會出（chū）現（xiàn）一些問題。如（rú）內（nèi）壓軸向型補（bǔ）償器預變位狀態在壓力試驗時波紋管易（yì）產生平麵失（shī）穩，大直徑外（wài）壓軸向型（xíng）補償器全位移工（gōng）作狀態波紋管易產生周向失穩，小直徑（jìng）複式拉杆型補償器、鉸鏈型（xíng）補償器全位移工作狀態易產生柱（zhù）失穩。波紋管過大的變形（xíng）不僅對其穩定性（xìng）造成影響，還會為應力腐蝕提供有利的環境條件（jiàn）。

　　波（bō）紋管疲勞（láo）壽命與其綜（zōng）合應力波紋管的補償量（liàng）取決於其疲勞壽命，疲勞壽命越高，波紋（wén）管單波補償量越小。為了降低成（chéng）本，提高單波補（bǔ）償量，有些生產廠家將波紋管的許用疲勞壽命降得很低，這樣會導致由（yóu）位移引起的波紋管子午向彎曲應力很大，綜合應力很高，大大降低了波紋管的穩定性。降低疲（pí）勞壽命可以大幅度地提高波紋管單波位移，但（dàn）同時波紋管綜合應力（lì）也有大幅度地提（tí）高（gāo），這必將對（duì）波紋管的強度和穩定性造成較大的影響。

　　波紋管的（de）綜合應力與其（qí）耐壓強度由標準中給出的（de）波紋管平麵穩定性和周向穩定性的計算方法和評定標準可以看出，二（èr）者反（fǎn）映的均（jun1）為強度問題。當波紋管設計的許用壽命較低時，不僅（jǐn）其子午向綜合應力較高，環向應力也比較高（gāo），使波紋管局部很快進入塑性變（biàn）形，導致波紋管失穩。

　　對於內壓（yā）波（bō）紋管，位移應力在波紋管波峰和波穀處形成塑性鉸（jiǎo），再加上壓力應力，波（bō）紋管（guǎn）很（hěn）快產生（shēng）平麵失穩。這就是低（dī）疲勞壽命波紋管在位移（yí）條件下平麵失穩壓力遠低於高疲（pí）勞壽命的（de）波紋管的根本原因。例如在預變位狀態下，即波紋管位移量為許用值的1/2時，一個許用疲勞壽命（mìng）為200次的波紋管，尚未達到其允（yǔn）許（xǔ）設計壓力時，已經產生平麵失穩；許用疲勞壽命為1000次的波紋管，達到設計壓力時，波紋管處於（yú）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（yòng）疲勞壽命為2000次的波紋管達到設計壓力1.5倍時（shí），波紋管仍處於平（píng）麵穩定狀態。

　　從外（wài）壓波紋管縱向剖麵看，相當於一個受壓力的拱梁，工作時波紋管（guǎn）處於拉（lā）伸狀態，相當於拱梁降低了拱高（gāo），其抗失穩的能力自然降低。當波紋管單波位移過大時，波紋平直（zhí）部分傾斜，使（shǐ）得波紋管波峰（fēng）直徑有縮小的趨勢，但波峰（fēng）圓環直徑是確定的，為了協調變形，就會產生波峰塌（tā）陷，波紋管周向失（shī）穩（wěn）。在國內外相應的標準中，關於位移對波紋管外壓周向穩定性的影響均未涉及，有待於深入探討（tǎo）。

　　綜上所述，雖然至今為止在熱力管網的應用（yòng）過程（chéng）中（zhōng）尚未（wèi）發現由疲勞而引起的破壞，但波紋管過低的設計疲勞壽命，將會導致災難性的後果。