裕隆对波纹补偿器的失效分析
生产厂家对波纹管补偿器失效原因分析发现,在运行期间的失效主要表现为腐蚀泄漏和失稳变形两种形式,其中以腐蚀失效居多。从腐蚀失效波纹膨胀节(补偿器)的解剖分析发现,腐蚀失效通常分点腐蚀穿孔和应力腐蚀开裂,其中氯离子应力腐蚀开裂约占整个腐蚀失效的95%。因此,正确地选择波纹管制作材料和结构、合理设计波形参数和疲劳寿命、保证安装质量等措施,能大大提高波纹膨胀节(补偿器)的安全可靠性。
补偿器结构及材料
1.波纹管:不锈钢304、316L、321等
2.法兰、接管:碳钢、不锈钢304、316L、321等
3.导流筒:碳钢、不锈钢304、316L、321等
4.拉杆螺栓、螺母:碳钢
材质上客户应该根据介质、温度来选用补偿器的材料,设计上,应该考虑补偿器的稳定性,预防波纹管失稳。资料显示,波纹管的补偿量取决于其疲劳寿命,疲劳寿命越高,波纹管单波补偿量越小。当波纹管设计的许用寿命较低时,不仅其子午向综合应力较高,环向应力也比较高,使波纹管局部很快进入塑性变形,导致波纹管失稳引起失效。
波纹补偿器标准编号:GB/T 12777-2008
波纹补偿器标准名称:金属波纹管膨胀节通用技术条件
一、 产品用途、特点
通用型波纹补偿器(膨胀节、伸缩节)主要用于补偿管道的轴向位移及少量补偿管道的横向位移,减震吸噪,具有管系设计简单,易安装,造价低等优点。但在用于大口径管系时因内压推力过大,要特别注意固定支架的强度,以免发生固定支架坍塌现象。 通用型补偿可单独用做轴向补偿或横向补偿,但不宜单独用作角向补偿.
二、 适用工况
本公司生产内压式膨胀节DN32-DN2000
工称压力:0.25MPa、0.6MPa、1.0MPa、1.6MPa、2.5MPa
工作温度:-50℃ - 420℃
介质:液体、气体等。
法兰标准:国标GB、美标ANSI、日标JIS、德标DIN等
连接方式:1、法兰连接 2、接管连接
产品轴向补偿量:18mm-400mm
三、 结构及材料
1.波纹管:不锈钢304、316L、321等
2.法兰、接管:碳钢、不锈钢304、316L、321等
3.导流筒:碳钢、不锈钢304、316L、321等
4.拉杆螺栓、螺母:碳钢
四、内压波纹补偿器(膨胀节)对支座作用力的计算:
膨胀节的内压推力:F=100·P·A 轴向弹力:Fx=Kx·(f·X)
横向弹力:Fy=Ky·Y 弯 矩:My=Fy·L
弯 矩:Mθ=Kθ·θ 合成弯矩:M=My+Mθ
式中:Kx:轴向刚度N/mm X:轴向实际位移量mm
Ky:横向刚度N/mm Y:横向实际位移量mm
Kθ:角向刚度N·m/度 θ :角向实际位移量度
P:工作压力MPa A:波纹管有效面积cm2(查样本)
L:内压波纹补偿器(膨胀节)中点至支座的距离m