波纹补偿器疲劳破坏

发布时间：2024-05-17

波纹补偿器的具体用途是可补偿轴向、横向、角向，具有无推力、简化支座设计、不易腐蚀、高温、消声减振等特点，特别适用于热风管道及烟尘管道。

波纹补偿器之所以能够在许多行业中得普遍应用，除了具有良好的补偿能力之外，性不错也是主要原因。其性是通过设计，安装，运行，管理等多个环节来确定的，任意一个环节的失控都会导致补偿器寿命的降低甚至失效有几种原因，造成波纹补偿器失效的原因设计站一小步分，制造厂家偷工减料是重要的原因，安装不符合设备说明，和运行管理不当等都是直接的原因。

波纹补偿器是典型低频疲劳部件（即频率<105），其波峰和波谷处于塑性高应力范围内，易在较低的循环次数下发生疲劳破坏而失效。蒸气直埋管道在输送介质、气流脉冲、阀门开启、封关、分支节点、弯管阻力变化，特别是管道的汽水冲击——水锤，使之管道发生变频震动。

波纹破坏的主要原因是疲劳破坏，腐蚀破坏以及扭曲破坏：

1、安装偏转，固定墩发生滑移，应力失去平衡，也是造成波纹元件扭转（曲）变形破坏的原因之一；

2、输送介质高压蒸汽，线速υ>30m/s以上，在三通、弯头、阀门处形成湍流，使之波纹补偿器原设计的导流筒低频大幅震动而破坏，特别是大口径，大补偿量导流筒L>460mm以上愈易发生导流筒疲劳断裂，吹掉；

3、设计或操作失误，造成汽水冲击，爆破性水锤，严重打（震）破波纹管元件；

4、大口径螺旋管道，因其内应力没去掉，使之恢复应力造成波纹节扭曲破坏；

5、水质处理不好，蒸汽中含有Cl离子，造成不锈钢波纹点蚀或晶格腐蚀；

补偿器允许不超过1.5倍公称系统压力试验。装有补偿器的管线在运行操作中，阀门开启和关闭要逐渐进行，以免管线内温度和压力急剧变化，造成支架或补偿器损坏。

波纹补偿器的波纹单层与多层厚度的区别，主要体现在四个方面：承压能力，刚度，稳定性，疲劳寿命；下面，为大家详细介绍一下：

1、疲劳寿命：由于多层不锈钢波纹补偿器各层的材料较薄，位移引起的径向薄膜应力和弯曲应力降低，多层结构的疲劳寿命比单层结构有所提升。

2、稳定性：由于多层不锈钢波纹补偿器各层的材料较薄，不锈钢波纹补偿器的柱稳定性和平面稳定性均有所下降。

3、刚度：由于多层不锈钢波纹补偿器各层的材料较薄，不锈钢波纹补偿器整体轴向刚度降低，柔性增大。

4、承压能力：由于当多层不锈钢波纹补偿器的总厚度与单层不锈钢波纹补偿器的厚度相同，压力引起的周向薄膜应力和径向薄膜应力不受影响，由于多层结构中各层的材料较薄，因压力引起的径向弯曲应力则有所提升。

根据波纹补偿器的结构特点，可以把波纹补偿器当作圆环壳、扁锥壳或圆环板所组成。设计计算波纹补偿器也就是设计计算圆外壳、扁锥壳或团环板。