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波纹管位移应力开裂引起的失效现象

文章出处:admin 人气:569发表时间:2021-05-12 06:59:58

南方某天然气公司城市天然气中压管网使用的两个DN200轴向型波纹管膨胀节于2009年10月发生开裂。开裂部位为波峰位置,裂纹形状较规则。两个波纹管参数见表9-3,波纹管失效图片如图9-13至图9-16所示。

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针对波纹管膨胀节的失效现象,生产制造商立即根据客户提供的产品失效图片及相关信息,进行了详细的波纹管膨胀节失效分析,内容如下:

(1)波纹管尺寸及强度

4波波纹管参数测量结果:波高37~39mm,波距30.5~31mm,层数为1层,板厚为1.82mm。

6波波纹管参数测量结果:波高38~39mm,波距30.5~31mm,层数为1层,板厚为1.82mm。

测量结果表明:波纹管参数实测数据与设计参数基本一致。

按照实际测量参数对波纹管强度进行校核,两种型号波纹管校核结果均为通过。

(2)材质化学成分分析

两种型号波纹管材料经过光谱分析,材料成分符合ASTM标准对304牌号的要求。

(3)根据波纹管的宏观开裂情况,开裂断口平直,是典型的宏观脆性断口。初步判断,裂纹不是介质引起的腐蚀开裂,因为300系列不锈钢在有腐蚀的介质中通常会产生点蚀,然后再交变应力作用下形成裂纹,而在对波纹管内外表面宏观检测中未发现点蚀迹象。又由于波纹管补偿器应用时间不长,运行介质及温度比较稳定,直埋地下的管道受环境影响产生的热位移波动较小,需求的补偿量不大,正常的疲劳破坏是不可能的。但是,沿波峰开裂的宏观裂纹又不是一次性造成的,与波纹管膨胀节承受位移交变载荷必然相关。此外,从选材上看,304不锈钢是普通300系列不锈钢,耐氯离子腐蚀的能力不强,且波纹管直埋地下,南方地区地下水位较高,波纹管外部受腐蚀介质影响的可能性也存在,这一因素会加速波纹管外部裂纹的形成,从而造成快速开裂。


此文关键字:波纹管膨胀节

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