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波紋補(bǔ)償器的可靠性是由設(shè)計(jì)、制造、安裝及運(yùn)行管理等多個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成的。可靠性也應(yīng)該從這幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。
1、材料選擇,對(duì)用于供熱管網(wǎng)的波紋管補(bǔ)償器的選材,除應(yīng)考慮工作介質(zhì)、工作溫度和外部環(huán)境外,還應(yīng)考慮應(yīng)力腐蝕的可能性、水處理劑和管道清洗劑對(duì)材料的影響等,并在此基礎(chǔ)上結(jié)合波紋管材料的焊接、成型以及材料的性能價(jià)格比,優(yōu)選出經(jīng)濟(jì)實(shí)用的波紋補(bǔ)償器制作材料。
一般情況下,選用波紋補(bǔ)償器的材料應(yīng)滿(mǎn)足下列條件:(1)良好的塑性,便于波紋管的加工成形,且能通過(guò)隨后的處理工藝(冷作硬化、熱處理等)獲得足夠的硬度和強(qiáng)度。(2)高彈性限、抗拉強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度,保證波紋管正常工作。(3)良好的焊接性能,滿(mǎn)足波紋管在制作過(guò)程中的焊接工藝要求。(4)較好的耐腐蝕性能,滿(mǎn)足波紋管在不同環(huán)境下工作要求。大多數(shù)生產(chǎn)廠家都采用奧氏體不銹鋼,為了提高波紋補(bǔ)償器的耐蝕性,鑫利供水對(duì)供熱管網(wǎng)波紋管的用材多選用316或316L,這兩種材料用于熱力管網(wǎng)應(yīng)該是性能價(jià)格比較為優(yōu)良的材料。
對(duì)于地溝敷設(shè)的熱力管網(wǎng),當(dāng)補(bǔ)償器所處管道地勢(shì)較低時(shí),雨水或事故性污水會(huì)浸泡波紋管,應(yīng)考慮選用耐蝕性更強(qiáng)的材料,如鐵鎳合金、高鎳合金等。由于此類(lèi)材料價(jià)格較高,在制造波紋管時(shí),可以考慮僅在與腐蝕性介質(zhì)接觸的表面增加一層耐蝕合金。
疲勞壽命設(shè)計(jì)由波紋補(bǔ)償器的失效類(lèi)型及原因分析可以看出,波紋管的平面穩(wěn)定性、周向穩(wěn)定性及耐腐蝕性能均與其位移量即疲勞壽命相關(guān)。過(guò)低的疲勞壽命將會(huì)導(dǎo)致波紋管穩(wěn)定性及耐蝕性能下降。根據(jù)試驗(yàn)和使用經(jīng)驗(yàn),用于供熱工程的波紋管疲勞壽命應(yīng)不小于1000次。
大多數(shù)波紋管的失效是由外部環(huán)境腐蝕造成的,因此在進(jìn)行補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),可考慮隔絕外部腐蝕介質(zhì)與波紋管的接觸。如對(duì)于補(bǔ)償器可在出口端環(huán)與出口管之間增加填料密封裝置,其作用相當(dāng)于套筒補(bǔ)償器,既可抵擋外部腐蝕介質(zhì)的侵入,又給波紋管補(bǔ)償器增加了一道安全屏障,即使波紋管破壞,補(bǔ)償器還可以起到補(bǔ)償作用并避免波紋管失效。
波紋補(bǔ)償器不能承重,應(yīng)單獨(dú)吊裝;除設(shè)計(jì)要求預(yù)拉伸或冷緊的預(yù)變形量外,嚴(yán)禁用使補(bǔ)償器變形的方法來(lái)調(diào)整管道的安裝偏差;安裝過(guò)程不允許焊渣飛濺到波紋管表面和受到其他機(jī)械性損傷;波紋管所有活動(dòng)元件不得被外部構(gòu)件卡死或限制其活動(dòng)部位正常工作;水壓試驗(yàn)用水須干凈、無(wú)腐蝕性,對(duì)奧氏體不銹鋼材質(zhì)應(yīng)嚴(yán)格控制水中氯離子含量不超過(guò)25×10-6,并應(yīng)及時(shí)排盡波紋中的積水等。
補(bǔ)償器存在的問(wèn)題主要有波紋管的穩(wěn)定性及腐蝕。通過(guò)合理的設(shè)計(jì)波紋管波形參數(shù)和疲勞壽命、安裝正確及管系應(yīng)力分析完善等措施,可以解決波紋管的穩(wěn)定性問(wèn)題。對(duì)于腐蝕問(wèn)題,可以通過(guò)兩種方式解決:
1、合理的波紋管選材和補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),阻斷腐蝕源。
2、加強(qiáng)小室積水管理,從根本上解決腐蝕問(wèn)題。
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