不銹鋼補償器常見(jiàn)失效原因及預防措施

文章來(lái)源：http://www.csqw007.com 發(fā)布時(shí)間：2020-05-02 瀏覽次數：62

    不銹鋼補償器的高可靠性和使用壽命保證源于設計，制造，安裝，運行管理等方面的控制。在一個(gè)環(huán)境中的任何失控將導致波紋補償器的壽命減少甚至失效。

   在管道壓力測試和操作期間發(fā)生金屬波紋補償器的故障。主要的失效類(lèi)型包括減薄應力開(kāi)裂（設計和制造缺陷）和波紋峰谷過(guò)渡位置的軸向/軸向不穩定性變形。服務(wù)缺陷），腐蝕和應力腐蝕開(kāi)裂或材料脆化（介質(zhì)影響缺陷），波紋管縱向焊接或波紋管和厚壁管接頭開(kāi)裂（焊接過(guò)程中的缺陷）。因此，只有在長(cháng)期的工程實(shí)踐中，才能對補償器的典型和非典型失效模式進(jìn)行科學(xué)區分，細致分析，分類(lèi)，并深刻揭示失效機理不在特定的設計和制造條件下，在不同的工作條件下。條件。針對金屬補償器故障提出預防和應急處理措施，降低補償器故障引起的特殊設備事故風(fēng)險。

一般來(lái)說(shuō)，奧氏體不銹鋼波紋膨脹節的常見(jiàn)失效模式主要是“腐蝕泄漏”和“穩定變形”，其中腐蝕失效最多。從材料的角度來(lái)看，奧氏體不銹鋼具有敏化溫度范圍。當對奧氏體不銹鋼進(jìn)行固溶處理時(shí)，如果在敏化溫度范圍內停留時(shí)間過(guò)長(cháng)，則碳化鉻將在奧氏體晶界析出。因此，奧氏體晶界附近的固溶體中的鉻濃度連續地減少和耗盡，使得晶界區域難以實(shí)現鈍化所需的最小鉻含量，從而導致奧氏體晶界減弱。因此，不銹鋼在固溶處理過(guò)程中應迅速通過(guò)敏化溫度范圍，以避免奧氏體晶界減弱。對于材料選擇，建議更換波紋補償器的材料，并使用具有更好耐腐蝕性的材料，例如S3125} I（00C r20N i18M o6C uN）。

此外，雖然導致故障的腐蝕性介質(zhì)是不同的（例如含有S的氯離子和多硫酸根離子），但在腐蝕和應力的共同影響下，不銹鋼補償器在安裝和使用期間具有應力狀態(tài)。補償器及其波紋管體的失效模式也經(jīng)常表現為金屬材料的應力腐蝕開(kāi)裂（SCC）。 SCC是指靜態(tài)拉力與腐蝕介質(zhì)相結合引起的腐蝕開(kāi)裂現象。它不同于純山壓力造成的損害。這種腐蝕也可以在極低的壓力條件下發(fā)生;它也不同于純山腐蝕造成的損壞，即使腐蝕性介質(zhì)會(huì )引起應力腐蝕開(kāi)裂。特別地，氯離子具有極小的直徑尺寸，并且特別地，它們在運動(dòng)期間對材料是高度可滲透的。盡管奧氏體不銹鋼表面本身可以形成鈍化膜，但氯離子可以穿透膜層并與鈍化膜下的金屬基質(zhì)反應形成可溶性金屬氯化物并產(chǎn)生電極電位。

因此，在波紋管補償器的服役和維護期間，應注意避免補償器外層與腐蝕性介質(zhì)的長(cháng)期接觸。對于直埋式波紋補償器，應增加外部防腐蝕或外部保護。

    除了上述常見(jiàn)的腐蝕性介質(zhì)之外，補償器的制造過(guò)程常常成為失效風(fēng)險的原因。特別是對于補償器的不穩定失效模式，奧氏體不銹鋼波紋管在加工和成形過(guò)程中由于軋制，液壓和膨脹成型，在波紋管的峰和谷處會(huì )發(fā)生一定的塑性變形。顆粒被拉長(cháng)或破裂。因此，在加工過(guò)程中，應注意工藝細節，減少波紋管峰，槽和波浪側塑性變形的不一致性，以減少波紋管產(chǎn)生的殘余應力，尤其要避免加工過(guò)程中的加工硬化現象。對于具有高硬度測試值的產(chǎn)品，重要的是進(jìn)行檢查和測試。在降低波紋補償器波高，以減小波紋成形應力的同時(shí)，應多提倡制造和使用多層波紋補償器，多層結構可以做到既滿(mǎn)足介質(zhì)承壓能力，又降低其成形應力。