波纹补偿器是压力管道系统常用的补偿元件,与其它受压元件如阀门、弯头、法兰等比较,它是管道系统中薄弱的环节,同样也是容易出事故的部位。几乎每年都有因波纹补偿器失效而引起的财产损失,甚至人员伤亡的报道,这一现象己引起有关部门的高度重视,膨胀节制造与安装单位安全注册工作己开始运作。本文将从膨胀节设计、制造、安装、运行等诸多方面分析波纹补偿器失效因素,并提出预防措施。
1、失效现象及因素
1、因加工缺陷引起的失效
加工缺陷引起失效现象有很多种,有的在设计过程中因应力校核失误(或没做过应力枝核)已经决定了不可能生产出合格的产品,在加工过程中的缺陷主要有焊接缺陷及装配缺陷,其现象如下:
波纹管管坯焊接缺陷多层波纹管的管坯其单层厚度一般都小于2mm,其中0.5mm及0.8mm的管坯使用广泛。对于薄壁管坯,其焊接缺陷主要是外部缺陷,如烧穿、未焊透、过烧、咬边等,按12777标准要求,焊缝表面应呈银白色或金黄色,但若气体保护效果不好及焊接工艺参数不正确均使焊缝呈深蓝色或黑色,直接导致焊缝的力学性能下降。管坯焊接的缺陷很可能导致波纹管在使用过程中焊缝开裂。
波纹管端边熔焊缺陷对于多层波纹管,为了保证波纹管与法兰或接管的焊接质量,应采用电阻焊,将端边熔成单层。端边熔焊存在缺陷(多数是没焊透),甚至没有此道工序,很容易出现层间渗透,波纹管里面儿层没有起到承压作用,仅外面一层或两层承压,承压能力不够,严重时导致波纹管发生塑性变形,出现所谓"肥肠"现象,终使波纹管开裂。
受压筒节及整体焊接缺陷受压筒节及波纹补偿器整体组装都是焊接结构,焊接后应对焊缝进行探伤检查。但目前多数生产波纹补偿器的厂家没有探伤能力,焊工也没经过专门培训,因此,焊接缺陷是很难避免的。存在焊接缺陷的波纹补偿器很容易出现泄漏现象,如果是有毒有害介质将会对人造成危害。
受力件缺陷 膨胀节中拉杆、铰链板、万向环、销轴及其连接附件是承受波纹管压力推力的受力件。在出现选材错误、强度不够或焊接缺陷时均能引起波纹管部分失效,如压扁、拉直等。
装配偏差 对于复式膨胀节以及直埋、抗弯型膨胀节,其工作波纹管可能在2个以上,如果出现装配偏差(俗话"犯卡")使一个或数个波纹管不能自由移动,波纹管无法参与补偿,而参与补偿的波纹管很快会因过度疲劳导致失效。
2、因安装错误引起的失效
有的施工队伍没有安装膨胀节的经验或没有足够的技术力量指导安装,很容易使本来合格的波纹补偿器在使用时失效。安装失误主要有以下几种:
(1)固定支架强度不够,导向支架没有足够的导向性或布局不合理,其申危害大的是固定支架不合格,在试压时可能出现管线推倒、波纹管被拉直破坏。
(2)管线不对中或波纹补偿器受到扭转,两者都影响波纹补偿器的正常工作,甚至损坏。
(3)轴向膨胀节没按要求预拉伸,横向型膨胀节没有冷紧使膨胀节在工作时超过额定补偿量,影响其寿命。
3、因选材错误引起的失效
波纹管、受压筒节、受力件所用材料应根据工况合理选材,尤其是波纹管所用材料应根据工作介质、环境温度、工作温度合理选材,选材失误可导致波纹管出现应力腐蚀、孔蚀失效,如果工作温度接近或超过材料的允许使用温度,波纹管很快就会损坏。
波纹补偿器出现失效因素基本上都是因为选材 生产 安装 这三大方面,所以我们在日常生活中一定要根据实际情况,把各个因素都考虑在内,减少失效的几率。上海骆盈多年积累设计,生产波纹补偿器的经验,优化波纹补偿器参数使产品具有结构紧凑、补偿量大、刚度小、寿命长等特点。
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