外壓波紋管膨脹節的失效原因有:疲勞,腐蝕,蒸汽水擊和外部壓力不平衡等原因造成。具體情況要根據實(shí)際應用情況來(lái)分析,例如,在20世紀90年代,某單元采用的外壓式波紋管膨脹節在第一次供暖周期中沒(méi)有引起任何事故。在采暖通氣第二個(gè)周期中,膨脹節突然失效,漏氣特別嚴重,給單位帶來(lái)了無(wú)法估量的損失。另外,波紋膨脹管會(huì )老化和疲勞損壞。例如,某公司的生產(chǎn)設備已經(jīng)持續了幾十年,大部分設備已經(jīng)老化。目前,膨脹節已損壞,導致內部蒸汽泄漏。雖然泄漏量不大,但波紋管的補償能力已經(jīng)喪失,并且設備因壓力而損失。
上述單元采用的供暖方法是蒸汽管線(xiàn)。管道正常工作壓力為0.9 MPa,工作溫度為240度,管道外圍采用外壓式波紋管膨脹節。膨脹節設計使用800次,最高溫度300度。
在波紋管膨脹節失效的問(wèn)題之后,在拆卸之后,波紋補償器中的波紋管已經(jīng)塌陷并且出現許多皺折。通常,當發(fā)生故障時(shí),發(fā)生塌陷或皺折的部分位于波紋管的一側,另一側保持相對良好,并且在波紋管的下部出現塌陷和皺折。
波紋管膨脹節可以廣泛應用于工程實(shí)踐的原因不僅在于其高補償性能,而且在于其高可靠性。與套筒補償器和圓形補償器等其他補償器相比,波紋管膨脹節不會(huì )因位移周期而受到密封性能差的影響。由于波紋管是壁纏繞元件,在高壓環(huán)境中它是一個(gè)相對薄弱的環(huán)節,因此膨脹節的安全性能一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。波紋管膨脹節的安全性能通過(guò)設計,制造,安裝和操作等一系列步驟得到保證。任何鏈接中的任何問(wèn)題都會(huì )降低膨脹節的安全性能。但是,從近幾十年的膨脹節應用來(lái)看,其可靠性可以非常高。
波紋管疲勞壽命與其綜合應力 波紋管的補償量取決于其疲勞壽命,疲勞壽命越高,波紋管單波補償量越小。為了降低成本,提高單波補償量,有些生產(chǎn)廠(chǎng)家將波紋管的許用疲勞壽命降得很低,這樣會(huì )導致由位移引起的波紋管子午向彎曲應力很大,綜合應力很高,大大降低了波紋管的穩定性。表1給出了無(wú)加強U形波紋管許用疲勞壽命與子午向綜合應力及單波補償量之間的關(guān)系。
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