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波紋管補償器的（de）失效主要有腐蝕泄漏和（hé）失穩兩種形式。通過正確（què）地選擇波紋（wén）管製（zhì）作（zuò）材料和結構、合理設計波形參數和疲勞壽命、保證安裝質（zhì）量等措施，可提高波紋管補償器的安全可靠性。波紋管補償器（qì）之所以（yǐ）能夠在許多行業中（zhōng）得到廣（guǎng）泛應用，除具有良好的補償能力之（zhī）外，高（gāo）可靠性是（shì）主要原因。其可靠（kào）性是通過設計、製造、安裝、運行管理等（děng）多個環節來保證的，任何一個環節的失控都會導致補償（cháng）器壽命的降低甚至失效。作者經過多年統（tǒng）計發現，造成波紋管補償器失效的原因：設計占10%，製造廠家偷工減料占50%，安裝不符合設備說明要求占20%，其餘由運行管理不當引起。

波紋管補償器的失效類（lèi）型及原因分析（xī）：

1、失效類型（xíng）

　　波紋管的失效在管線試壓和運行期間均有發生。管線（xiàn）試（shì）壓時出現（xiàn）問題主要有三種（zhǒng）類型（xíng）：由（yóu）於管係臨時支（zhī）撐不當，或（huò）管係固定（dìng）支架（jià）設置不合理，導致支架破壞，波紋管過量變形而失效；由於（yú）波紋管設（shè）計所考慮的壓力或位移安全（quán）富裕度不夠，管線試壓時波紋管產生失穩（wěn）變形失效；補償器製造（zào）質量問題，製造廠偷工減料（liào），5層不鏽鋼私自（zì）改為3層或更少。

　　波紋管在運行期間的失效主要表現為腐蝕泄漏和失穩（wěn）變形兩種（zhǒng）形式，其中（zhōng）以腐蝕失效居多。從腐蝕失效波紋管的（de）解剖分析發現，腐蝕失（shī）效通（tōng）常（cháng）分點腐蝕穿孔和應力腐蝕開裂，其（qí）中（zhōng）氯離子應力腐蝕開裂約占整個腐蝕失效的95%。波紋管失穩有強度失穩和結構失穩兩種類型，強度失穩包括內外壓（yā）波紋管平麵失穩和外壓（yā）波紋管周向失穩；結構失穩是內壓波紋管補償器的柱失穩。

2、設計疲勞壽命與穩（wěn）定性及應力（lì）腐蝕（shí）的關係

　　波紋管的設計主要考慮（lǜ）耐壓強（qiáng）度、穩定性和疲勞性能等三個方麵的因素。雖然國（guó）家標準和美國EJMA標準對這（zhè）幾方麵的計算和（hé）評定都有明確（què）的規定（dìng），但從多年的應用實踐和（hé）波紋管失效分析中發（fā）現，標準中給出的關於（yú）穩定（dìng）性（xìng）的計算和評定方法不夠全麵，且疲勞壽命也僅給（gěi）出了比較粗的界（jiè）限（xiàn）範圍(平均疲勞壽（shòu）命在103～105適用)。有時一個完全符合標準要求的產品，在實際使用時也（yě）會出現一些問題。如內壓軸向型補償器（qì）預變位狀態在壓（yā）力試驗時波（bō）紋（wén）管易產生平麵（miàn）失穩，大直（zhí）徑外壓軸向型補償器全位移工（gōng）作狀（zhuàng）態波紋管（guǎn）易產生周向（xiàng）失穩（wěn），小直徑（jìng）複式拉杆型補償器、鉸鏈型補償（cháng）器全位移工作狀態易產生柱（zhù）失穩。波紋管過大的變形不僅對其穩定性（xìng）造成影響，還會為應力腐蝕提供有利（lì）的環境條件。

　　波紋管疲勞壽命與其（qí）綜合應力波紋（wén）管的補償量取決於其疲勞壽命，疲勞（láo）壽命越高（gāo），波紋管單波補償量越小。為了降（jiàng）低成本，提高（gāo）單（dān）波補償量，有些生（shēng）產廠（chǎng）家將波紋管的許用疲勞壽命（mìng）降得很低，這樣會導致由位移引起的波紋管子午向彎曲（qǔ）應力很大，綜合（hé）應力很高，大大降低了波紋管的穩定（dìng）性。降低疲（pí）勞壽命可以大幅度地提高波紋管單波位（wèi）移，但同（tóng）時波紋（wén）管綜合應力也有大幅度地提高，這必將對波紋管（guǎn）的強度和穩定性造成較大的影（yǐng）響。

　　波紋管的綜合應力與其耐（nài）壓強度由標準中給出的波紋管平麵穩（wěn）定（dìng）性和周向穩定性的計算方法和評定標準可以看出，二者（zhě）反映的均為強度問題。當波紋管（guǎn）設計的許用（yòng）壽命較低時（shí），不僅其（qí）子午向綜合（hé）應力較高（gāo），環向應力（lì）也比較高，使波紋管局部很快進入塑性變形，導致波紋管失穩。

　　對於內壓波紋管，位移應力（lì）在波紋管波（bō）峰和波穀處形成（chéng）塑性鉸，再加上壓（yā）力應力，波（bō）紋管很（hěn）快產（chǎn）生平麵（miàn）失（shī）穩。這就是低疲勞壽命波紋管在位（wèi）移條件下平麵失穩壓力遠低於高疲勞壽命的波紋管的根本原因。例如在預變位狀態（tài）下，即波紋管位移量為許用值（zhí）的1/2時，一個（gè）許用疲（pí）勞壽命為200次的波紋管，尚未達到其允許設計壓力時（shí），已（yǐ）經產（chǎn）生平麵失（shī）穩（wěn）；許用疲勞壽命為1000次的波（bō）紋管，達到設計壓力時，波紋管（guǎn）處於平（píng）麵穩定狀態，達到1.5倍設計壓（yā）力時，波紋管處於臨界失穩狀態；許用疲勞壽（shòu）命為2000次的波（bō）紋管達到設計壓力1.5倍時，波紋管仍處於平麵穩定（dìng）狀態。

　　從外壓波紋管縱向剖麵看，相（xiàng）當於一個受壓力的拱梁，工（gōng）作時波紋管處於拉伸狀態，相當於拱梁降低了拱高，其抗失穩的能力自然降低。當波紋管單（dān）波位（wèi）移過（guò）大時，波紋平直部分傾斜，使得波紋管波峰直徑有縮小的趨勢，但波峰圓環直徑是確定的（de），為了協（xié）調變（biàn）形，就會產生波峰塌陷（xiàn），波紋管周向失穩。在國內外（wài）相應的標（biāo）準中，關（guān）於位移對波紋管外（wài）壓周向穩定性的影響均未涉及，有待於深入探討。

　　綜上所述，雖然（rán）至今為止在熱力管網的應用過程中尚未發現由疲勞而引起的破（pò）壞，但波紋管過低的設計疲勞壽命（mìng），將（jiāng）會導（dǎo）致災難性的（de）後果。