有些客戶在向我們詢價的時候會問,為什么金屬波紋補(bǔ)償器在使用過程中波紋部位出現(xiàn)了變形,想要解決這個問題,先要分析出原因,主要引入兩個概念,是蠕變與應(yīng)力松弛。蠕變是金屬材料在恒定溫度和恒定應(yīng)力的長期作用下,隨著時間的延長,材料會緩慢發(fā)生塑性變形的現(xiàn)象,可以在小于屈服應(yīng)力的情況下產(chǎn)生塑性變形。一般碳鋼在300℃以上、合金鋼在400℃以上會發(fā)生。應(yīng)力松弛是零件在高溫和載荷的作用下,應(yīng)力逐漸減小的現(xiàn)象,實際上是彈性變形逐步轉(zhuǎn)變成了塑性變形。所以膨脹節(jié)的壓實大部分是熱工管道因發(fā)生蠕變、應(yīng)力松弛后,管道由彈性變形轉(zhuǎn)變成了塑性變形不能復(fù)位后所造成的。膨脹節(jié)變形的原因,大致有以下幾個方面。
1.金屬波紋補(bǔ)償器材料性能較差,合金含量較低,波紋材料過薄,抵抗變形的能力不足,在受到外力的作用時,很快發(fā)生塑性變形甚至出現(xiàn)裂紋損壞。
2.金屬波紋補(bǔ)償器在安裝時預(yù)留空間不足,冷態(tài)已經(jīng)被擠壓,一旦管道升溫伸長后遭到擠壓,容易生產(chǎn)塑性變形。
3.管道設(shè)計時,對管道熱脹量估計不足,選擇的金屬波紋補(bǔ)償器不能滿足管道熱脹冷縮的補(bǔ)償要求,一旦管道升溫,過大的熱應(yīng)力很快使其產(chǎn)生變形而失效。
4.設(shè)計時對管道的蠕變、應(yīng)力松弛考慮不周,一旦管道發(fā)生蠕變、應(yīng)力松弛,即使冷卻管道,也恢復(fù)不到正常狀態(tài)。
綜上所述,金屬波紋補(bǔ)償器擠壓變形是金屬高溫蠕變與應(yīng)力松弛等綜合因素作用的結(jié)果,可以從以下幾個方面去克服。首先要充分考慮管道工作溫度,在膨脹節(jié)的選擇上要留有充分的余地,補(bǔ)償量不低于計算膨脹量的兩倍;其二,生產(chǎn)單位要掌握管道的正常工作溫度,使其在正常設(shè)計參數(shù)內(nèi)工作,若溫度過高,管道發(fā)生蠕變、松弛的速度會加快,變形量也會變大;膨脹節(jié)的購置符合設(shè)計要求,低質(zhì)產(chǎn)品應(yīng)用到生產(chǎn)線。
金屬波紋補(bǔ)償器擠壓變形后,補(bǔ)償作用消失,管道的熱脹冷縮會對結(jié)構(gòu)造成較大的破壞,進(jìn)行處理,處理的方法可有以下幾種。
1.金屬波紋補(bǔ)償器已經(jīng)破損的處理
若發(fā)現(xiàn)膨脹節(jié)已經(jīng)受擠壓破損,可以做更換處理,處理時要增大空間,把已經(jīng)產(chǎn)生塑性變形的管道去掉一部分,補(bǔ)償能力足夠。也可以將原膨脹節(jié)去掉一部分,然后用非金屬膨脹節(jié)圍裹夾緊,但需考慮溫度是否合適。
2.金屬波紋補(bǔ)償器雖受擠壓,尚未損壞的處理
當(dāng)發(fā)現(xiàn)金屬波紋補(bǔ)償器雖被擠壓變形,但尚未損壞,可以把管道與膨脹節(jié)接口割開,再去掉部分管道,空間與正常膨脹節(jié)需用空間一致,使被壓縮的膨脹節(jié)自由伸長或幫助其伸長到正常狀態(tài),然后再焊接到一起即可。
3.對于本身補(bǔ)償量不足的膨脹節(jié)的處理
若設(shè)計時,
金屬波紋補(bǔ)償器的補(bǔ)償量不足,應(yīng)當(dāng)更換,或另增置一個金屬波紋補(bǔ)償器。更換和新增時,都要能使金屬波紋補(bǔ)償器有足夠的安裝尺寸,避免膨脹節(jié)冷態(tài)受力。