環(huán)境敏感導(dǎo)致波紋管補(bǔ)償器斷裂

波紋管補(bǔ)償器因?yàn)檎加锌臻g小，廣泛地應(yīng)用在管道系統(tǒng)。在使用中，操作載荷常超過波紋管補(bǔ)償器材料彈性限度，當(dāng)在開停車及變工況工作時(shí)，會(huì)引起高應(yīng)力，導(dǎo)致循環(huán)疲勞破壞。實(shí)際上波紋管補(bǔ)償器常在一些有腐蝕性的介質(zhì)中工作，致使補(bǔ)償器發(fā)生應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞的環(huán)境敏感斷裂破壞。由于波紋膨脹節(jié)是由不銹鋼波紋管通過液壓或滾壓加工而成的撓性原件，使得這種失效有突然性和破壞性。通過分析波紋補(bǔ)償器應(yīng)力腐蝕及腐蝕疲勞破壞的機(jī)理、可采取的防止措施，提高膨脹節(jié)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和使用的性。

目前大多數(shù)補(bǔ)償器廠家采用奧氏體不銹鋼來制造，因?yàn)椴讳P鋼具有較好的綜合性能，如成型性能、疲勞強(qiáng)度、高溫強(qiáng)度和耐多種形式腐蝕的蝕錐，但對(duì)于存在有介質(zhì)的工況下奧氏體不銹鋼并不是較好的選擇。波紋管膨脹節(jié)常用于蒸汽和高溫水的加熱系統(tǒng)中，由于死區(qū)、冷凝和沉積使氯離子會(huì)形成潛在的濃縮，因而對(duì)奧氏體不銹鋼制的膨脹節(jié)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕疲勞破壞的條件。另外對(duì)于大多數(shù)普通的保溫材料，或多或少都含有氯化物，還有當(dāng)存放在潮濕、含鹽空氣、工藝煙霧或偶然有滲漏的區(qū)域內(nèi)時(shí)，氯離子也是有可能沉積在波紋膨脹節(jié)上。

應(yīng)力腐蝕開裂是金屬材料在某種特定環(huán)境(介質(zhì))與相應(yīng)水平的應(yīng)力共同作用下所產(chǎn)生的破壞現(xiàn)象。應(yīng)力腐蝕開裂是一種失效模式，這是由于它比較脆，在裂紋緩慢伸展過程中不表現(xiàn)出任何的癥狀。波紋膨脹節(jié)在制造過程中焊接產(chǎn)生的殘余應(yīng)力和冷加工大塑性變形造成的殘余應(yīng)力(我國(guó)一般不作殘余應(yīng)力的退火處理)，使得波紋管補(bǔ)償器在安裝和開車后的幾周內(nèi)就經(jīng)常在現(xiàn)場(chǎng)碰到其破壞。不作退火處理的利弊不能一概而論，冷加工有利于空氣中疲勞強(qiáng)度的提高。但冷加工特別于不銹鋼的抗應(yīng)力腐蝕及腐蝕疲勞性能。

腐蝕疲勞是循環(huán)變應(yīng)力腐蝕環(huán)境聯(lián)合作用下產(chǎn)生的開裂，也是脆性斷裂。且腐蝕疲勞與應(yīng)力值的大小及腐蝕環(huán)境的選擇關(guān)系不大，所以腐蝕疲勞破壞有危險(xiǎn)性。膨脹節(jié)在實(shí)際制作中，由于壓力、溫度的波動(dòng)，開停車等影響，總是處在交變應(yīng)力十腐蝕環(huán)境情況下工作，所以對(duì)膨脹節(jié)腐蝕疲勞的研究具有普遍意義。