不銹鋼補償器常見失效原因及預防措施

不銹鋼補償器常見失效原因及預防措施

      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。在一個環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生金屬波紋補償器的故障。主要的失效類型包括減薄應力開裂（設計和制造缺陷）和波紋峰谷過渡位置的軸向/軸向不穩定性變形。服務缺陷），腐蝕和應力腐蝕開裂或材料脆化（介質影響缺陷），波紋管縱向焊接或波紋管和厚壁管接頭開裂（焊接過程中的缺陷）。因此，只有在長期的工程實踐中，才能對補償器的典型和非典型失效模式進行科學區分，細致分析，分類，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，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險。

不銹鋼補償器常見失效原因及預防措施

      一般來說，奧氏體不銹鋼波紋膨脹節的常見失效模式主要是“腐蝕泄漏”和“穩定變形”，其中腐蝕失效最多。從材料的角度來看，奧氏體不銹鋼具有敏化溫度范圍。當對奧氏體不銹鋼進行固溶處理時，如果在敏化溫度范圍內停留時間過長，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程中應迅速通過敏化溫度范圍，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。補償器及其波紋管體的失效模式也經常表現為金屬材料的應力腐蝕開裂（SCC）。 SCC是指靜態拉力與腐蝕介質相結合引起的腐蝕開裂現象。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生;它也不同于純山腐蝕造成的損壞，即使腐蝕性介質會引起應力腐蝕開裂。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反應形成可溶性金屬氯化物并產生電極電位。

      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的長期接觸。對于直埋式波紋補償器，應增加外部防腐蝕或外部保護。

      除了上述常見的腐蝕性介質之外，補償器的制造過程常常成為失效風險的原因。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程中由于軋制，液壓和膨脹成型，在波紋管的峰和谷處會發生一定的塑性變形。顆粒被拉長或破裂。因此，在加工過程中，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，以減少波紋管產生的殘余應力，尤其要避免加工過程中的加工硬化現象。對于具有高硬度測試值的產品，重要的是進行檢查和測試。在降低波紋補償器波高，以減小波紋成形應力的同時，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足介質承壓能力，又降低其成形應力。