浅析波纹管补偿器失效原因

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翻新时间：2022-07-23

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浅析波纹管补偿器失效原因

摘要：波纹管补偿器具有设计先进、结构合理、性能稳定、挠性好、抗疲劳性高、耐高温、耐腐蚀等特点。已广泛用于船舶、石油、化工、铁路、建筑、电力、核能、冶金、纺织印染、橡胶、塑料等工业部门.目前国内生产的波纹管补偿器产品基本上按国家标准和相关的标准进行计算、选型，并通过ISO9001质量体系认证。但是它良好的可靠性也需要诸如设计、制造、安装、运行管理等多个环节共同配合才能实现。

关键词：波纹管补偿器失效原因补偿能力改进措施

波纹补偿器属于一种补偿元件，如图1，目前国内生产的波纹管补偿器种类很多，都需要有一定的特别安装方法，不是千篇一律的。例如，轴向单式波纹管补偿器，安装时需要有外保护筒；轴向内外压平衡式波纹管补偿器，需要进行架空管线；单式外压轴向型（WDB）波汶补偿器，主要用于补偿管道的轴向位移，产品稳定性好，多用于污水管线及蒸气管线，为无约束型补偿器，要注意固定支架的强度；直管压力平衡型（ZPB）波纹补偿器，主要用于补偿管系的轴向位移，具体设计简单，补偿量大，无内压推力等优点，但价格较高。主要应用于固定支架设置不易的大口径直线管系。

波纹补偿器属于一种补偿元件。其实波纹补偿器出现性能影响，可能是受到由加工成型机焊接产生的残余应力，或者是工作内压及自重产生的一次薄膜应力，再者就是热胀产生的二次应力，以及管道振动、温差、内压波动及开停机引起的交变应力，最后就是安装误差及预变型造成的装配应力等。但是由于应力的存在，使得波纹补偿器处于弹塑性工作状态之下，补偿器的波峰波谷承受很大的拉应力，为SCC的产生提供了拉应力的条件，其结果是引起金属晶格的扭曲，降低了该部位的电极电位，在与烟气介质（电解质溶液）接触时，这些部位成为腐蚀性微电池的阳极，进而造成局部腐蚀，随着腐蚀的加剧，裂纹迅速扩展，直至产品破坏。

1 波纹管补偿器的失效类型及原因分析

生产企业对波纹管补偿器失效原因分析发现，造成波纹管补偿器失败的原因如图2：

（1）设计原因。

（2）制造原因。在波纹管补偿器的制作过程中应该严把质量关，因为在制作过程中造成波纹管补偿器失效的原因很大。常见的一个原因是补偿量达不到，再一个是压力达不到，还有是补偿器不符合使用环境，最后是补偿器的质量不过关，还有就是：波纹补偿器达不到管道所需补偿量；波纹管结构不合理造成补偿器失稳；管道支架设计或安装出现问题；无资质的波纹补偿器伪劣产品等。以上原因都是影响波纹补偿器使用寿命的因素，建议厂家购买知名品牌产品。要保证各个细节不出现错误；以此来提高波纹管的质量。

（3）安装。波纹管不能承重，应单独吊装；除设计要求预拉伸或冷紧的预变形量外，严禁使用波纹管变形的方法来调整管道的安装偏差；安装过程中不允许焊渣飞溅到波纹管表面和受到其他机械性损伤；波纹管所有活动元件不得被外部构件卡死或限制其活动部位正常工作；水压试验用水须干净、无腐蚀性等。

（4）运行管理。在平时的运行中要注意对波纹管进行维护与管理，以便在以后的运行过程中不出现波纹管补偿器失效的现象。我们在对波纹管进行使用的时候要注意对波纹管补偿器进行维护，只有这样才能够保证波纹管在运行过程中顺利使用。下面分析一些常见的波纹补偿器失效原因。

①波纹补偿器长时间工作，不断拉伸压缩，已达到使用寿命。

②供热补偿器，主要挠件为不锈钢波纹管，造成波纹伸缩补偿器裂缝，很大原因是由于波纹管材质不符合标准，也就是选材差。

③由于出口端环与出口管存在间隙，污水污泥等沉积在波形补偿器内表面，以至波形补偿器发生应力腐蚀，从而导致开裂。

2 改进措施

（1）产品设计采用CAD绘图及计算机优化设计，信息及生产管理实现局域网网络管理等自动化办公。

（2）制造厂方面要有完善的检测手段，原材料进厂均需进行复验，所有产品出厂前均经强度试验和气密性试验，必要时可进行X光探伤、真空检漏、压力脉冲、往复疲劳、振动疲劳及爆破试验等各种试验。

参考文献

[2] 宋江涛，马伟，李济顺，钟玉平，余永健.水介质压力载荷对减振降噪波纹管粘弹阻尼影响试验研究[J].矿山机械，2006（10）：105-107.