金屬波形膨脹節(jié)的工作壽命會因?yàn)槌霈F(xiàn)腐蝕而縮短。由于補(bǔ)償器在設(shè)計(jì)上和使用中所具有的特點(diǎn),某些條件雖然不會對用同樣材料制成的管道和管件造成影響,卻會使補(bǔ)償器遭到腐蝕而失效。雖然有時需要對不銹鋼制作的管件進(jìn)行熱處理,以增強(qiáng)其抵抗腐蝕的能力,但對波紋補(bǔ)償器一般不這樣作。補(bǔ)償器中的波紋管在使用中要吸收較大的位移量,不可避免地會造成很大的工作應(yīng)力,并常常在塑性范圍內(nèi)工作。因此,波紋管的工作應(yīng)力很快就會使為消除成形產(chǎn)生的殘余應(yīng)力的努力變得毫無意義。用EJMA的話說,采用熱處理或通過減小波紋管的位移量都不能消除不銹鋼波紋管發(fā)生應(yīng)力腐蝕的可能性。
對裝有金屬波紋管膨脹節(jié)的管道系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時,人們較多地關(guān)注其內(nèi)部的條件和介質(zhì)的影響,對外部條件即使有所注意也很少給予重視。忽視這一因素可能會縮短系統(tǒng)的工作壽命,因?yàn)榻佑|到煙霧的波紋管、積存水的煙道等都會從外部發(fā)生腐蝕。如包裹金屬波形膨脹節(jié)的外保溫材料就有可能含有有害元素而使波紋管發(fā)生腐蝕。沿海地區(qū)的空氣中也含有氯離子,也會使波紋管發(fā)生腐蝕。
一般鍋爐使用金屬膨脹節(jié),那么在使用的過程中,鍋爐膨脹會出現(xiàn)破裂,是什么原因?qū)е屡蛎浌?jié)破裂?
鍋爐膨脹節(jié)破裂原因如下:
1、不銹鋼波紋補(bǔ)償器長時間工作,不斷拉伸壓縮,已達(dá)到使用壽命。
2、供熱補(bǔ)償器,主要撓件為不銹鋼波紋管,造成波紋管補(bǔ)償器,在使用波紋補(bǔ)償器出現(xiàn)問題,久安波紋補(bǔ)償器廠家認(rèn)為很大原因是由于波紋管材質(zhì)不符合標(biāo)準(zhǔn),也就是選材差。
3、由于出口端環(huán)與出口管存在間隙,污水污泥等沉積在波形補(bǔ)償器內(nèi)表面,以至波形補(bǔ)償器發(fā)生應(yīng)力腐蝕,從而導(dǎo)致開裂。
某單位蒸汽管道中DN400的波紋膨脹節(jié)補(bǔ)償器出現(xiàn)裂口。管道輸送介質(zhì)為壓力小于0.9MPa,溫度小于250℃的過熱蒸汽。由于汽溫較高,采用將氯化物含量很高的自來水噴人蒸汽以降溫,補(bǔ)償器材質(zhì)為按ASTM標(biāo)準(zhǔn)的316L奧氏體不銹鋼。
對失效的膨脹節(jié)進(jìn)行解剖,發(fā)現(xiàn)在靠近膨脹節(jié)固定端一側(cè)的一個波紋內(nèi)層的波峰處有一個圓周50%的周向裂口,第二、三、四層也有相應(yīng)的裂口,依次減輕。膨脹節(jié)的內(nèi)側(cè)表面已呈黑色,外表面部分呈紅褐色銹區(qū),并伴有白色結(jié)晶物質(zhì)。從剝離下來的碎片觀察不銹鋼已有脆化現(xiàn)象。初步認(rèn)為此膨脹節(jié)的破壞屬應(yīng)力腐蝕疲勞破壞,這是大部分波紋膨脹節(jié)損壞的主要原因。