直埋式波紋管補(bǔ)償器可廣泛應(yīng)用于許多行業(yè)。除了良好的補(bǔ)償能力外，高可靠性是主要原因。通過(guò)設(shè)計(jì)，制造，安裝，運(yùn)行管理等多個(gè)環(huán)節(jié)確保其可靠性。任何一個(gè)環(huán)節(jié)的失控都將導(dǎo)致補(bǔ)償器壽命縮短甚至失效。
作為一種新型補(bǔ)償設(shè)備，直埋式波紋管補(bǔ)償器自80年代末開(kāi)始使用，并在20世紀(jì)90年代得到廣泛推廣。作為補(bǔ)償性能，使用簡(jiǎn)單的補(bǔ)償器，特別是代替以前的套筒補(bǔ)償器，已經(jīng)得到了所有人的認(rèn)可，但隨著其使用年限和范圍的增加，特別是在加熱時(shí)連續(xù)發(fā)生系統(tǒng)中的波紋管爆裂和破裂事故使我們不得不站在一個(gè)新的高度并重新識(shí)別波紋管補(bǔ)償器。
在某火力發(fā)電廠(chǎng)的供熱主線(xiàn)沿海街道和其他部分的直埋式波紋管補(bǔ)償器突然在蒸汽輸送過(guò)程中爆裂，導(dǎo)致整個(gè)火力發(fā)電廠(chǎng)的供熱管道網(wǎng)絡(luò)無(wú)法在高負(fù)荷下運(yùn)行，從而導(dǎo)致熱負(fù)荷顯著降低，熱負(fù)荷受到限制。連續(xù)性問(wèn)題引起了集團(tuán)各部門(mén)的高度關(guān)注。直埋式波紋補(bǔ)償器廣泛應(yīng)用于現(xiàn)有的供熱管網(wǎng)，特別是大直徑供熱干線(xiàn)，直埋式波紋補(bǔ)償器是管道目前唯一的補(bǔ)償設(shè)備，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，后果非常嚴(yán)重，必須高度重視。本文分析了直埋式波紋管補(bǔ)償器爆裂損壞的各種原因。
我們從六個(gè)方面進(jìn)行了事故分析，并描述了以下內(nèi)容：
1.外觀(guān)觀(guān)察
從爆裂后解體的直埋式波紋管補(bǔ)償器的外觀(guān)來(lái)看，幾乎觀(guān)察到相同的特性。波紋管外層外壁有少量腐蝕產(chǎn)物，但仍保持一定的金屬光澤，裂紋很薄，方向不同。少量腐蝕產(chǎn)物粘附在波紋管的第一層的內(nèi)壁和第二和第三層的內(nèi)壁和外壁上。不銹鋼板完全失去了金屬光澤，落到地面時(shí)沒(méi)有金屬聲，層間腐蝕產(chǎn)物堵塞，導(dǎo)致粘接力差。薄層，內(nèi)部均勻附著，無(wú)腐蝕產(chǎn)物，表面呈銀灰色。裂紋條件類(lèi)似于腐蝕產(chǎn)物。裂紋傳播方向具有發(fā)散特性并且在所有方向上都裂開(kāi)。
從上述觀(guān)察，我們可以判斷直埋式波紋管補(bǔ)償器的腐蝕開(kāi)裂應(yīng)該從波紋管的外層到內(nèi)層發(fā)展，但每層波紋管的腐蝕損壞是及時(shí)的，并且發(fā)生每層的腐蝕。開(kāi)裂程度有顯著差異。腐蝕來(lái)自波紋管外部，并在進(jìn)入波紋管層后繼續(xù)加速腐蝕。由此我們可以消除腐蝕和層間蒸汽造成的損害。
2.壓力分析
應(yīng)力的存在是應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的必要條件之一。應(yīng)力的主要來(lái)源是：波紋管加工過(guò)程中產(chǎn)生的變形應(yīng)力和殘余應(yīng)力;服務(wù)期間的工作壓力;裝配不當(dāng)造成裝配過(guò)度應(yīng)力;腐蝕產(chǎn)物引起的腐蝕。
3.設(shè)計(jì)操作參數(shù)分析
直埋式波紋管補(bǔ)償器的原始設(shè)計(jì)參數(shù)：
設(shè)計(jì)壓力：2.5MPa
設(shè)計(jì)溫度：300℃
允許的疲勞壽命：約1000次
波紋管材質(zhì)：304不銹鋼
單層厚度：1.2mm
直埋式波紋管補(bǔ)償器是蒸汽管網(wǎng)唯一的補(bǔ)償裝置。服務(wù)期間的操作參數(shù)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)其故障影響不大。
4.補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)分析
從外壓直埋式波紋管補(bǔ)償器縱向剖而看，相當(dāng)于一個(gè)受壓力的拱梁，工作時(shí)波紋管處于拉伸狀態(tài)，相當(dāng)于拱梁降低了拱高，其抗失穩(wěn)的能力自然降低。當(dāng)波紋管單波位移過(guò)大時(shí)，波紋平直部分傾斜，使得波紋管波峰直徑有縮小的趨勢(shì)，但波峰圓環(huán)直徑是確定的，為了協(xié)調(diào)變形，就會(huì)產(chǎn)生波峰塌陷，波紋管周向失穩(wěn)。在國(guó)內(nèi)外相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)中，關(guān)于位移對(duì)波紋管外壓周向穩(wěn)定性的影響均未涉及，有待于深入探討。