別因小失大!金屬波紋管失效原因及相關耐腐材料

金屬波紋管,也叫膨脹節或補償器,屬於一種補償元件。利用其工作主體波紋管的有效伸縮變形,以吸收管線、導管、容器等由熱脹冷縮等原因而產生的尺寸變化,或補償管線、導管、容器等的軸向、橫向和角向位移。也可用於降噪減振。

別因小失大!金屬波紋管失效原因及相關耐腐材料

金屬波紋管在很多行業均有應用,廣泛用於航空、航天、石油、化工、冶金、電力、造紙、木材、紡織、建築、醫藥、食品、菸草、交通等行業。除具有良好的補償能力之外,高可靠性是主要原因。其可靠性是通過設計、製造、安裝、運行管理等多個環節來保證的,任何一個環節的失控都會導致補償器壽命的降低甚至失效。

業內人士經過多年統計發現,造成波紋管補償器失效的原因,不外乎以上多個方面:設計佔10%,製造廠家偷工減料佔50%,安裝不符合設備說明要求佔20%,其餘由運行管理不當引起。

別因小失大!金屬波紋管失效原因及相關耐腐材料

波紋管的失效在管線試壓和運行期間均有發生。管線試壓時出現問題主要有三種類型:由於管系臨時支撐不當,或管系固定支架設置不合理,導致支架破壞,波紋管過量變形而失效;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效;補償器製造質量問題,製造廠偷工減料,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主要表現為腐蝕洩漏和失穩變形兩種形式,其中以腐蝕失效居多。從腐蝕失效波紋管的解剖分析發現,腐蝕失效通常分點腐蝕穿孔和應力腐蝕開裂,其中氯離子應力腐蝕開裂約佔整個腐蝕失效的95%。波紋管失穩有強度失穩和結構失穩兩種類型,強度失穩包括內外壓波紋管平面失穩和外壓波紋管周向失穩;結構失穩是內壓波紋管補償器的柱失穩。

別因小失大!金屬波紋管失效原因及相關耐腐材料

今天,“特鋼100秒”就材料選擇聊聊波紋管膨脹節的失效。除應考慮工作介質、工作溫度和外部環境外,還應考慮應力腐蝕的可能性和管道清洗劑對材料的影響等,並在此基礎上結合波紋管材料的焊接、成型以及材料的性價比,優選出經濟實用的波紋管制作材料。  

一般情況下,選用波紋管的材料應滿足下列條件:

(1)良好的塑性,便於波紋管的加工成形,且能通過隨後的處理工藝(冷作硬化、熱處理等)獲得足夠的硬度和強度。

(2)高彈性極限、抗拉強度和疲勞強度,保證波紋管正常工作。

(3)良好的焊接性能,滿足波紋管在製作過程中的焊接工藝要求。

(4)較好的耐腐蝕性能,滿足波紋管在不同環境下工作要求。

大多數生產廠家都採用奧氏體不鏽鋼,如材料牌號為0Cr18Ni9(304)、00Cr19Ni10(304L)、0Cr17NiMo2(316)、00Cr17Ni4Mo2(316L)。為了提高波紋管的耐蝕性,一些供熱管網波紋管的用材已經多選用316或316L,這兩種材料用於熱力管網應該是性能價格比較為優良的材料。  

但對於特殊的電廠、鋼廠、煤化工及複雜化學工況,應考慮選用耐蝕性更強的材料,如鐵鎳合金、高鎳合金等。由於,N08800(800合金)、N06625(625合金)、N08825(825合金)、S31254(254SMO)、N08904(904L)、純鈦GR.1等材料就常用於波紋管制造中。此類材料價格較高,在製造波紋管時,根據現場工況的腐蝕環境,在設計時候可以考慮僅在與腐蝕性介質接觸的表面增加一層耐蝕合金等方式節約成本,但所有的前提應該是建立在安全和可靠性之上。

別因小失大!金屬波紋管失效原因及相關耐腐材料

波紋管一旦失效,就會加大管道的安全隱患,所以為了安全考慮,“特鋼100秒”建議您在發現波紋管有以上提到的失效表現後,就要立即整改修正,切勿為了節約成本而繼續使用,給後續造成更大損失。

產品本身成本增加事小,給後續生產造成更大隱形損失事大,千萬別對這個小的補償元件掉以輕心。


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