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波纹补偿器的材质选择和应用
发布时间:2015-06-11        浏览次数:663        返回列表
 波纹补偿器的材质选择和应用

补偿器,膨胀节作为管道位移补偿的一种重要形式,近年来在石油、化工、冶金、电力、水泥、建筑、城市区域供热等行业中得到了极其广泛的应用。然而在实际使用过程中发现,补偿器,膨胀节的失效除少量是疲劳破坏及非正常因素破坏外,多为腐蚀破坏,且以应力腐蚀破坏居多。
从腐蚀失效波纹管的解剖分析发现,腐蚀失效通常分点腐蚀穿孔和应力腐蚀开裂,其中氯离子应力腐蚀开裂约占整个腐蚀失效的95%。因此,正确地选择波纹管制作材料和结构、合理设计波形参数和疲劳寿命、保证安装质量等措施,能大大提高波纹管补偿器,膨胀节的安全可靠性。
设计上,应该考虑膨胀节的稳定性,预防波纹管失稳。资料显示,波纹管补偿器,膨胀节的补偿量取决于其疲劳寿命,疲劳寿命越高,波纹管单波补偿量越小。为了降低成本,提高单波补偿量,许用疲劳寿命越低,由位移引起的波纹管子午向弯曲应力越大,综合应力越高,大大降低了波纹管,膨胀节的稳定性。当波纹管设计的许用寿命较低时,不仅其子午向综合应力较高,环向应力也比较高,使波纹管局部很快进入塑性变形,导致波纹管失稳引起失效。
除设计外,波纹管的材料选择也相当关键。对用于波纹管的选材,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,并在此基础上结合波纹管材料的焊接、成型以及材料的性能价格比,优选出满足工况条件、实用的波纹管制作材料。
建议,选用波纹管的材料应满足下列条件:(1)良好的塑性,便于波纹管的加工成形,且能通过随后的处理工艺(冷作硬化、热处理等)获得足够的硬度和强度。(2)高弹性极限、抗拉强度和疲劳强度,保证波纹管正常工作。(3)良好的焊接性能,满足波纹管在制作过程中的焊接工艺要求。(4)良好的耐腐蚀性能,满足波纹管在不同环境下工作要求。
目前,大多数生产厂家除采用奥氏体不锈钢(如304、304L、316、316),254SMO、904L、AL6XN等超级奥氏体不锈钢也成为重要使用的材料。对于地沟敷设的热力管网,当波纹管补偿器,膨胀节所处管道地势较低时,雨水或事故性污水会浸泡,应考虑选用耐蚀性更强的材料,如高镍合金、铁镍合金等,如INCOLOY800、INCOLOY825、INCONEL625和哈氏合金C-276等材料。
波纹管补偿器,膨胀节及膨胀节专用特殊材料如下:
1、超级奥氏体特种不锈钢:254SMO、、AL6XN
2、双相不锈钢:2205双相钢(S31803)
3、镍基合金钢:INCOLOY800/800H/800HT/840/825、INCONEL600/601/690/625/X-750
哈氏合金C-276/C-22/X、MONEL400/K500
4、纯镍:N4、N6(Ni200、Ni201)
5、冲压用钛板:GR1、GR2、TA1、TA2
6、奥氏体不锈钢:SUS304、SUS、SUS316、SUS、SUS310S、SUS321、SUS316Ti(end)