金屬波紋管補(bǔ)償器的失效類(lèi)型及原因分析
1.失效類(lèi)型
　　波紋管的失效在管線試壓和運(yùn)行期間均有發(fā)生。管線試壓時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題主要有三種類(lèi)型：由于管系臨時(shí)支撐不當(dāng)，或管系固定支架設(shè)置不合理，導(dǎo)致支架破壞，波紋管過(guò)量變形而失效；由于波紋管設(shè)計(jì)所考慮的壓力或位移安全富裕度不夠，管線試壓時(shí)波紋管產(chǎn)生失穩(wěn)變形失效；補(bǔ)償器制造質(zhì)量問(wèn)題，制造廠偷工減料，5層不銹鋼私自改為3層或更少。
　　波紋管在運(yùn)行期間的失效主要表現(xiàn)為腐蝕泄漏和失穩(wěn)變形兩種形式，其中以腐蝕失效居多。從腐蝕失效波紋管的解剖分析發(fā)現(xiàn)，腐蝕失效通常分點(diǎn)腐蝕穿孔和應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，其中氯離子應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂約占整個(gè)腐蝕失效的95％。波紋管失穩(wěn)有強(qiáng)度失穩(wěn)和結(jié)構(gòu)失穩(wěn)兩種類(lèi)型，強(qiáng)度失穩(wěn)包括內(nèi)外壓波紋管平面失穩(wěn)和外壓波紋管周向失穩(wěn)；結(jié)構(gòu)失穩(wěn)是內(nèi)壓波紋管補(bǔ)償器的柱失穩(wěn)。
2.設(shè)計(jì)疲勞壽命與穩(wěn)定性及應(yīng)力腐蝕的關(guān)系
　　波紋管的設(shè)計(jì)主要考慮耐壓強(qiáng)度、穩(wěn)定性和疲勞性能等三個(gè)方面的因素。雖然國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)EJMA標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這幾方面的計(jì)算和評(píng)定都有明確的規(guī)定，但從多年的應(yīng)用實(shí)踐和波紋管失效分析中發(fā)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)中給出的關(guān)于穩(wěn)定性的計(jì)算和評(píng)定方法不夠全面，且疲勞壽命也僅給出了比較粗的界限范圍(平均疲勞壽命在103～105適用)。有時(shí)一個(gè)完全符合標(biāo)準(zhǔn)要求的產(chǎn)品，在實(shí)際使用時(shí)也會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。如內(nèi)壓軸向型補(bǔ)償器預(yù)變位狀態(tài)在壓力試驗(yàn)時(shí)波紋管易產(chǎn)生平面失穩(wěn)，大直徑外壓軸向型補(bǔ)償器全位移工作狀態(tài)波紋管易產(chǎn)生周向失穩(wěn)，小直徑復(fù)式拉桿型補(bǔ)償器、鉸鏈型補(bǔ)償器全位移工作狀態(tài)易產(chǎn)生柱失穩(wěn)。波紋管過(guò)大的變形不僅對(duì)其穩(wěn)定性造成影響，還會(huì)為應(yīng)力腐蝕提供有利的環(huán)境條件。
3.保證安裝質(zhì)量
　　波紋管不能承重，應(yīng)單獨(dú)吊裝；除設(shè)計(jì)要求預(yù)拉伸或冷緊的預(yù)變形量外，嚴(yán)禁用使波紋管變形的方法來(lái)調(diào)整管道的安裝偏差；安裝過(guò)程不允許焊渣飛濺到波紋管表面和受到其他機(jī)械性損傷；波紋管所有活動(dòng)元件不得被外部構(gòu)件卡死或限制其活動(dòng)部位正常工作；水壓試驗(yàn)用水須干凈、無(wú)腐蝕性，對(duì)奧氏體不銹鋼材質(zhì)應(yīng)嚴(yán)格控制水中氯離子含量不超過(guò)25×10-6，并應(yīng)及時(shí)排盡波紋中的積水等。
4.結(jié)束語(yǔ)
　　補(bǔ)償器存在的問(wèn)題主要有波紋管的穩(wěn)定性及腐蝕。通過(guò)合理的設(shè)計(jì)波紋管波形參數(shù)和疲勞壽命、安裝正確及管系應(yīng)力分析完善等措施，可以解決波紋管的穩(wěn)定性問(wèn)題。對(duì)于腐蝕問(wèn)題，可以通過(guò)兩種方式解決：(1)合理的波紋管選材和補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，阻斷腐蝕源。(2)加強(qiáng)小室積水管理，從根本上解決腐蝕問(wèn)題。