波纹管膨胀节的应用.doc

文档介绍：波纹管膨胀节的应用
王超(牡丹江热电有限公司,黑龙江牡丹江 157005)
摘要:波纹管膨胀节作为补偿性能良好,维护使用简便的补偿元件,在国内外供热管网中得到了越来越广泛的应用。随着使用年限的增加,波纹管膨胀节失效偶有发生,因而有必要对近十几年波纹管膨胀节的用量,失效膨胀节的数量,膨胀节失效原因进行详细的分析,以其对此类补偿装置的安全性可靠性有全面的了解。本文针对波纹管膨胀节在使用过程中出现的问题,确定合理的解决方法,提高波纹管膨胀节的安全可靠性。
关键词:波纹管膨胀节;失效原因;解决失效设计方法
1 波纹管膨胀节可靠性分析
波纹管膨胀节的的可靠性是通过设计、制造、安装、运行管理等多个环节保证的,任何一个环节的失控都会导致膨胀节寿命的降低甚至失效,即便如此,从近十几年波纹管膨胀节在供热工程中的应用实践来看,其可靠度还是很高的。据统计,我所近十年来供给供热电行业的九千余套膨胀节中,腐蚀失效的膨胀节5套(环境腐蚀引起),管系试压失效膨胀节9套(试压时压力表失效),工作超压失稳失效的膨胀节5套,结构件焊接造成膨胀节失效1套(与制造相关),共计20套,。对于民用工矿设备来说,已经相当安全可靠了。
2 供热管网用波纹管膨胀节失效原因分析

供热管网用波纹管膨胀节的失效在管线试压和运行期间均有发生。
管线试压时出现问题主要有三种类型:
(1)由于管系临时支撑不当,或管系固定支架设置不合理,导致支架破坏,波纹管过量变形而失效;
(2)由于波纹管设计所考虑的压力或位移安全裕度不够,管线试压时波纹管产生失稳变形失效;
(3)膨胀节制造质量问题,此类失效以小制造厂产品居多。
波纹管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,其中又以腐蚀失效居多。从腐蚀失效波纹管的解剖分析发现,腐蚀失效通常分两种类型:点腐蚀穿孔和应力腐蚀开裂;其中***离子应力腐蚀开裂约占整个腐蚀失效的95%。波纹管失稳有两种类型:强度失稳和结构失稳;强度失稳包括内外压波纹管平面失稳和外压波纹管周向失稳,结构失稳是内压波纹管膨胀节的柱失稳。

从近二十年波纹管在供热管网的应用实践来看,波纹管的腐蚀失效与内部输送介质和外部环境条件均有关系。当内部介质符合标准要求时,外部环境的腐蚀是造成波纹管失效的主要原因。
架空管网在安装完毕后,通常会将管道连波纹管膨胀节一起包覆于密封的外护层中,当外护层密封不理想时,大气中的腐蚀介质、酸雨、沿海地区盐雾等均会对波纹管造成腐蚀。但至今尚无架空管线腐蚀失效的报道。
地沟敷设是城市集中供热最常见的敷设方式。理想的地沟环境是适合波纹管工作的。
当地沟中存在污水、含盐碱的地下水、融雪盐水或其它腐蚀性介质时,用300系不锈钢制造的波纹管往往使用一个或几个供暖周期就腐蚀失效。此类失效在天津经济开发区、北京供热管网中均出现过。天津经济开发区属于高地下水位地区,小室中一直有高浓度的盐碱水,波纹管浸泡在腐蚀溶液中,一般一个供热周期波纹管即失效,属于系统腐蚀的问题。北京供热管网的膨胀节失效是由于小室进水,波纹管长期浸泡于腐蚀介质中而导致的腐蚀破坏,有较多的偶然因素。
直埋管网用波纹管膨胀节由于管线直埋于地下,膨胀节与管道接口处很难实现理想的密封连接,因此