不銹鋼補(bǔ)償器常見(jiàn)失效原因及預(yù)防措施

文章來(lái)源：http://www.2zdgf.cn 發(fā)布時(shí)間：2020-05-02 瀏覽次數(shù)：63

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

   在管道壓力測(cè)試和操作期間發(fā)生金屬波紋補(bǔ)償器的故障。主要的失效類(lèi)型包括減薄應(yīng)力開(kāi)裂（設(shè)計(jì)和制造缺陷）和波紋峰谷過(guò)渡位置的軸向/軸向不穩(wěn)定性變形。服務(wù)缺陷），腐蝕和應(yīng)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(zhǎng)期的工程實(shí)踐中，才能對(duì)補(bǔ)償器的典型和非典型失效模式進(jìn)行科學(xué)區(qū)分，細(xì)致分析，分類(lèi)，并深刻揭示失效機(jī)理不在特定的設(shè)計(jì)和制造條件下，在不同的工作條件下。條件。針對(duì)金屬補(bǔ)償器故障提出預(yù)防和應(yīng)急處理措施，降低補(bǔ)償器故障引起的特殊設(shè)備事故風(fēng)險(xiǎn)。

一般來(lái)說(shuō)，奧氏體不銹鋼波紋膨脹節(jié)的常見(jiàn)失效模式主要是“腐蝕泄漏”和“穩(wěn)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(dāng)對(duì)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(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，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(xù)地減少和耗盡，使得晶界區(qū)域難以實(shí)現(xiàn)鈍化所需的最小鉻含量，從而導(dǎo)致奧氏體晶界減弱。因此，不銹鋼在固溶處理過(guò)程中應(yīng)迅速通過(guò)敏化溫度范圍，以避免奧氏體晶界減弱。對(duì)于材料選擇，建議更換波紋補(bǔ)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(dǎo)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(yīng)力的共同影響下，不銹鋼補(bǔ)償器在安裝和使用期間具有應(yīng)力狀態(tài)。補(bǔ)償器及其波紋管體的失效模式也經(jīng)常表現(xiàn)為金屬材料的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（SCC）。 SCC是指靜態(tài)拉力與腐蝕介質(zhì)相結(jié)合引起的腐蝕開(kāi)裂現(xiàn)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(yīng)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?cè)谶\(yùn)動(dòng)期間對(duì)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(yīng)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(bǔ)償器的服役和維護(hù)期間，應(yīng)注意避免補(bǔ)償器外層與腐蝕性介質(zhì)的長(zhǎng)期接觸。對(duì)于直埋式波紋補(bǔ)償器，應(yīng)增加外部防腐蝕或外部保護(hù)。

    除了上述常見(jiàn)的腐蝕性介質(zhì)之外，補(bǔ)償器的制造過(guò)程常常成為失效風(fēng)險(xiǎn)的原因。特別是對(duì)于補(bǔ)償器的不穩(wěn)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(zhǎng)或破裂。因此，在加工過(guò)程中，應(yīng)注意工藝細(xì)節(jié)，減少波紋管峰，槽和波浪側(cè)塑性變形的不一致性，以減少波紋管產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，尤其要避免加工過(guò)程中的加工硬化現(xiàn)象。對(duì)于具有高硬度測(cè)試值的產(chǎn)品，重要的是進(jìn)行檢查和測(cè)試。在降低波紋補(bǔ)償器波高，以減小波紋成形應(yīng)力的同時(shí)，應(yīng)多提倡制造和使用多層波紋補(bǔ)償器，多層結(jié)構(gòu)可以做到既滿足介質(zhì)承壓能力，又降低其成形應(yīng)力。