金属膨胀节失效形式和使用效果

发布时间：2022-10-28

金属膨胀节失效形式及原因：

1、波纹换热管扁塌(周向失稳)。波纹管失稳发生周向扁塌，是金属膨胀节另一失效形式。这主要是由于波纹管的壁厚较薄，一般在1mm以下，其自身抗外压失稳的能力就很低。在换热器的设计中，一般都不进行换热管的承压能力的校核和计算，所以，当壳程压力达到和超过换热管本身的临界压力时，管子就产生失稳扁塌。标准案例中规定了波纹换热管许用外压的计算方法。

2、波纹换热管波谷或波峰波谷过渡部位减薄开裂。金属膨胀节运行中，波纹换热管波谷及其附近部位减薄开裂，造成内部泄漏是其失效的主要形式。失效原因是在壳程折流板处波纹管的波谷与折流板管孔产生振动摩擦、磕碰，使波纹管壁减薄，以致开裂泄漏。现在有些生产厂采用加厚折流板，使波纹管的波峰与管孔接触，以确定管与孔间隙小，防止振动摩擦；还有的在折流板处给波纹管加套。这些都是避免和降低这种波纹管失效形式的好措施。

3、膨胀节腐蚀断裂和整体脆化失效。这种失效形式主要是由于介质的腐蚀造成的。奥氏体不锈钢易产生晶间腐蚀，当波纹管换热器用在含氯离子高和含硫化氢等介质时，就出现了波纹换热管腐蚀断裂。实际中已发现有的换热管产生了整体脆化现象。

4、膨胀节轴向弯曲变形过大(轴向失稳)。产生这种失效形式是由管程压力和温差应力的作用所致。波纹管材料为奥氏体不锈钢，其线膨胀系数比碳钢大得多，在管程和壳程温度相同时也能产生温差应力，再有波纹管的轴向刚度很小，所以，当管程压力大或管壁温度高于壳壁温度时，都易发生波纹换热管轴向弯曲变形过大的失效现象。标准案例中规定的折流板无支撑跨距比GB151中规定值小，就是考虑防止换热管的轴向失稳。

金属膨胀节的工作温度与外部环境对寿命的影响明显。金属膨胀节之所以在许多行业中得普遍应用，除了考虑良好的补偿能力，性愈是金属膨胀节的关键。然而，性是通过设计、制造等多个环节来确定的，任意一个环节的疏忽都会导致膨胀节寿命的降低甚至失效。

除设计外，金属膨胀节的材料选择也相当关键。对用于金属膨胀节的选材，除应考虑工作介质、工作温度和外部环境外，还应考虑应力腐蚀的可能性、水处理剂和管道清洗剂对材料的影响等，并在此基础上结合金属膨胀节材料的焊接、成型以及材料的性能价格比，选择出达到工况条件、实用的波纹管膨胀节制作材料。

金属膨胀节是一种安装在管道中对管道位移及弹性起到抵偿效果的配件。金属膨胀节习惯上也叫膨胀节，或波纹膨胀节。由构成其作业主体的波纹管(一种弹性元件)和端管、支架、法兰、导管等附件组成。归于一种抵偿元件。

使用其作业主体波纹管的弹性变形，以吸收管线、导管、容器等由热胀冷缩等原因此发生的尺度变化，或抵偿管线、导管、容器等的轴向、横向和角向位移。也可用于降噪减振。在现代工业中用处普遍。供热上，为了避免供热管道升温时，因为热伸长或温度应力而引起管道变形或破坏，需要在管道上设置金属膨胀节，以抵偿管道的热伸长，然后减小管壁的应力和效果在阀件或支架构造上的效果力。

金属膨胀节有以下的效果：抵偿吸收管道轴向、横向、角向冷热变形。其次，金属膨胀节弹性量，便利阀门管道的安装与拆开。第三，吸收设备振荡，削减设备振荡对管道的影响。然后，吸收地震、地陷对管道的变形量。

目前，我国金属膨胀节行业依然还存在着一些问题，如我国补偿器企业重要以低档次、小范围、家庭作坊式企业为主。在产品上，因为反复投资，技巧引进不够，我国金属膨胀节企业的主导产品依然是低质量的群众产品。目前我业消费的各种补偿器普遍存在着外漏、内漏、外观质量不高、寿命短、操作不灵巧以及补偿器电动安装和善动安装不等缺陷，局部产品只相称于上世纪80年代初的海内程度，一些低温低压和症结安装上须要的补偿器依然依靠出入口。另外，我国膨胀节行业在产业构造、膨胀节工业的产业链，以及行业的技术化程度上均与企业存在大的差距。

金属膨胀节安装要求，如安装时按设计要求进行预拉伸(压缩)，膨胀节有导流筒时应按膨胀节外表面标有醒目的长期性介质流向箭头安装，膨胀节装运件涂黄色油漆以表示在膨胀节安装之后、系统压力试验之前需要拆除或松开，管线不对中或波纹膨胀节受到扭转将影响波纹膨胀节的正常工作，危害大的是主固定支架不格，在试压时可能出现管线推倒、波纹管被拉直破坏等。