金屬波紋管膨脹節(jié)在工程中的應(yīng)用詳細介紹
金屬波紋管膨脹節(jié)補償性能良好，維護使用簡便，在供熱管網(wǎng)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，為城市的現(xiàn)代化建設(shè)作出了貢獻。
隨著使用年限的增加，波紋管膨脹節(jié)失效偶有發(fā)生，雖然比例很低，但是因為直接關(guān)系百姓的生活，已越來越多的引起關(guān)注。因而有必要對近十幾年波紋管膨脹節(jié)的用量，失效膨脹節(jié)的數(shù)量，膨脹節(jié)失效原因進行詳細的分析，以其對此類補償裝置的安全性可靠性有全面的了解。針對波紋管膨脹節(jié)在使用過程中出現(xiàn)的問題，確定合理的解決方法，提高波紋管膨脹節(jié)的安全可靠性。
1、波紋管膨脹節(jié)可靠性分析
波紋管膨脹節(jié)之所以能夠在許多行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，除具有良好的補償能力之外，可靠性也是主要原因。波紋管膨脹節(jié)不存在密封性能隨位移循環(huán)而降低的問題。由于波紋管為一薄壁撓性元件，在高應(yīng)力狀態(tài)下工作，是管系中最薄弱的部位，因而波紋管膨脹節(jié)的安全可靠性成為用戶最為關(guān)心的問題。
波紋管膨脹節(jié)的的可靠性是通過設(shè)計、制造、安裝、運行管理等多個環(huán)節(jié)保證的，任何一個環(huán)節(jié)的失控都會導(dǎo)致膨脹節(jié)壽命的降低甚至失效，即便如此，從近十幾年波紋管膨脹節(jié)在供熱工程中的應(yīng)用實踐來看，其可靠度還是很高的。
2、供熱管網(wǎng)波紋管膨脹節(jié)的失效類型及原因分析
2.1 波紋管失效類型
供熱管網(wǎng)用波紋管膨脹節(jié)的失效在管線試壓和運行期間均有發(fā)生。
管線試壓時出現(xiàn)問題主要有三種類型，（1）由于管系臨時支撐不當(dāng)，或管系固定支架設(shè)置不合理，導(dǎo)致支架破壞，波紋管過量變形而失效；（2）由于波紋管設(shè)計所考慮的壓力或位移安全裕度不夠，管線試壓時波紋管產(chǎn)生失穩(wěn)變形失效；（3）膨脹節(jié)制造質(zhì)量問題，此類失效以小制造廠產(chǎn)品居多。
波紋管在運行期間的失效主要表現(xiàn)為腐蝕泄漏和失穩(wěn)變形兩種形式，其中又以腐蝕失效居多。從腐蝕失效波紋管的解剖分析發(fā)現(xiàn)，腐蝕失效通常分兩種類型：點腐蝕穿孔和應(yīng)力腐蝕開裂；其中氯離子應(yīng)力腐蝕開裂約占整個腐蝕失效的95％。波紋管失穩(wěn)有兩種類型：強度失穩(wěn)和結(jié)構(gòu)失穩(wěn)；強度失穩(wěn)包括內(nèi)外壓波紋管平面失穩(wěn)和外壓波紋管周向失穩(wěn)，結(jié)構(gòu)失穩(wěn)是內(nèi)壓波紋管膨脹節(jié)的柱失穩(wěn)。
2.2 波紋管失效原因分析
2.2.1波紋管腐蝕失效原因
從近二十年波紋管在供熱管網(wǎng)的應(yīng)用實踐來看，波紋管的腐蝕失效與內(nèi)部輸送介質(zhì)和外部環(huán)境條件均有關(guān)系。當(dāng)內(nèi)部介質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)要求時，外部環(huán)境的腐蝕是造成波紋管失效的主要原因。
架空管網(wǎng)在安裝完畢后，通常會將管道連波紋管膨脹節(jié)一起包覆于密封的外護層中，當(dāng)外護層密封不理想時，大氣中的腐蝕介質(zhì)、酸雨、沿海地區(qū)鹽霧等均會對波紋管造成腐蝕。
地溝敷設(shè)是城市集中供熱最常見的敷設(shè)方式。理想的地溝環(huán)境是適合波紋管工作的。當(dāng)?shù)販现写嬖谖鬯⒑}堿的地下水、融雪鹽水或其它腐蝕性介質(zhì)時，用300系不銹鋼制造的波紋管往往使用一個或幾個供暖周期就腐蝕失效。直埋管網(wǎng)用波紋管膨脹節(jié)由于管線直埋于地下，膨脹節(jié)與管道接口處很難實現(xiàn)理想的密封連接，因此直埋管網(wǎng)波紋管最常見失效是由于外部腐蝕介質(zhì)引起的。
2.2.2 波紋管設(shè)計疲勞壽命與穩(wěn)定性及應(yīng)力腐蝕的關(guān)系
波紋管的設(shè)計主要考慮三個方面的因素：耐壓強度、穩(wěn)定性和疲勞性能。在國家標(biāo)準(zhǔn)和美國EJMA標(biāo)準(zhǔn)中，對這幾方面的計算和評定都有明確的規(guī)定。
