波紋補償器的故障類(lèi)型及解決方案分析

文章來(lái)源：http://www.csqw007.com 發(fā)布時(shí)間：2020-06-06 瀏覽次數：60

波紋管補償器的故障主要包括：強度故障，不穩定性故障，腐蝕破壞，疲勞破壞，高溫蠕變破壞等。由于波紋管補償器的設計基本上設計成堅固的，因此通常不會(huì )發(fā)生簡(jiǎn)單的強度損壞。根據調查和分析，波紋補償器的大部分故障是由波紋補償器的腐蝕故障引起的。

1.波紋補償器的腐蝕損壞。

腐蝕主要發(fā)生在煙氣管道補償器上，這可能導致金屬膨脹節穿孔和破裂。穿孔主要是由C1-和露點(diǎn)腐蝕引起的，而露點(diǎn)腐蝕是由酸性介質(zhì)下的應力腐蝕引起的。

（1）波紋管的腐蝕穿孔：煙道氣中的C1-應該從原料和蒸汽中分解出來(lái)。當補償器在表面峰處形成含有C1-的腐蝕冷凝液時(shí)，如果濃度超過(guò)臨界濃度，則會(huì )在該峰處出現點(diǎn)蝕。如果內表面或焊縫不平整處有更多雜質(zhì)，則會(huì )增強點(diǎn)蝕，最終導致穿孔。

當補償器的表面溫度低時(shí)，煙道氣中的蒸汽低于露點(diǎn)溫度，并且煙道氣中的SO2和SO3凝結在補償器的內表面上，形成混合酸蝕溶液，從而引起化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。

在大多數情況下，根據原料的硫含量和煙道氣的蒸氣含量，煙道氣的露點(diǎn)溫度低于150℃，因此存在露點(diǎn)腐蝕的可能性。實(shí)際上，波紋管的點(diǎn)蝕通常是幾種腐蝕的結合所致。

（2）波紋管的腐蝕裂紋：使用中的波紋管補償器的應力主要包括制造和安裝引起的附加應力，工作應力，熱應力和焊接變形引起的殘余應力。當補償器部分地在酸性腐蝕性電解質(zhì)溶液中時(shí)，波紋管補償器發(fā)生應力腐蝕開(kāi)裂。

從現場(chǎng)的角度來(lái)看，波紋管補償器的SCC主要位于過(guò)渡段（在峰和谷之間）和筒形段的環(huán)形接頭。在過(guò)渡部分的不連續區域中，發(fā)現徑向應力非常大，高達60 MPa，并且該部分中的殘余應力也非常大。

在筒形部分的環(huán)焊縫處，有時(shí)焊縫殘余應力也非常大，并且在環(huán)縫焊縫中出現裂紋或裂紋。

2.腐蝕疲勞破壞。

腐蝕疲勞最早由Haigh于1917年提出。從那時(shí)起，國外學(xué)者就腐蝕疲勞進(jìn)行了長(cháng)期研究，其研究成果在1970年代末和1980年代初得到了很好的總結。這些文獻主要報道了腐蝕疲勞裂紋的形成和擴展機理，以及各種因素對疲勞s曲線(xiàn)和裂紋擴展速率的影響。

腐蝕疲勞是指循環(huán)載荷與腐蝕環(huán)境協(xié)同作用和相互作用下的疲勞損傷。它通常會(huì )導致工程組件過(guò)早失效。與應力腐蝕不同，腐蝕疲勞沒(méi)有臨界應力強度因子Klscc。只要在腐蝕環(huán)境中存在循環(huán)應力，就會(huì )始終發(fā)生腐蝕疲勞斷裂。應力腐蝕只會(huì )在特定環(huán)境中的特定材料中發(fā)生，并且會(huì )發(fā)生腐蝕疲勞。當與任何腐蝕性環(huán)境和循環(huán)載荷結合使用時(shí)，會(huì )發(fā)生腐蝕疲勞斷裂。

腐蝕疲勞可分為氣相腐蝕疲勞和液相腐蝕疲勞。

液相腐蝕疲勞主要是由電化學(xué)腐蝕和交變應力相互作用引起的破壞引起的。

就光滑的樣品分析情況來(lái)說(shuō)，空氣疲勞中的裂紋形成壽命占總壽命的90％，而腐蝕疲勞則相反，裂紋形成壽命僅占總壽命的10％，裂紋擴展壽命占90％。

腐蝕疲勞的機理相對復雜。 Hoeppner DW總結了四個(gè)步驟：①表面或近表面的損傷;②裂紋形成或形核;③裂紋擴展;④失穩破斷。