波纹补偿器事故爆裂原因分析，为帮助分析目前所发生波纹补偿器爆裂事故的成因,下面列举两个工程波纹补偿器破坏的案例:
案例一:华北地区某城市集中供热工程投入运行三个月,发现在DN90Omm管道中补偿器小室内波纹管出现漏水现象后两个月发生爆裂,
经对全网470多个不锈钢波纹补偿器进行普查,其结果有12个破裂,8个不同程度出现点腐蚀,3个变形失稳,
对破坏后的不锈钢波纹管补偿器进行检验,金相分析结果为应力腐蚀,通过离子光谱仪对裂纹处锈蚀物分析,腐蚀介质成份主要为氯及硫。
案例二:东北地区某热电厂供热管网交付使用后三年,在维护过程中发现金属波纹补偿器泄漏,DN450一DN600mm管网在供水管上386个金属波纹管补偿器中检查发现有69个产生不同程度的裂纹(部分已泄漏),
材质均为SUS3o4、SUS316、SUS316L不锈钢,在对不同地点地下水分别取样检验lC一含量均超过25PPM,严重的超过4~5倍,金相分析结果属应力腐蚀,腐蚀介质为lC一。
通过上述两个工程案例可以看出,在气候条件、工程内容截然不同的两个地区,由于金属补偿器其材质相同,外部所处的工作环境条件一样均含有超标lC-等腐蚀介质,
不同程度的都产生应力腐蚀破坏,而且两个案例中破裂的81个不锈钢补偿器全部在供水管道,金相及离子光谱仪分析结果均为应力腐蚀,腐蚀介质为lC一等。
另外从其它工程破坏的波纹补偿器碎片外观看与上述案例极为相似,绝大多数破坏的波纹管外表锈蚀严重,
表面呈不均匀的褐色锈斑,细裂纹清晰可见,呈网状疏密不一不规则分布,个别部位有脱落破损,通过用手折断碎片发现裂纹大部分已腐蚀穿透,
从现象看外表层严重,内层较轻。另外取同样的材质、试块在高浓度NaCI溶液中通过几年浸泡后,均未发现试块腐蚀,应该说在无应力状态下,
波纹补偿器所选用的材质在lC一的作用下是不会腐蚀的。在以往工程中所出现的波纹补偿器破坏现象中板材应力腐蚀约占80一90%以上,
在工作应力作用下遇到超标lC一等腐蚀介质是造成波纹补偿器应力腐蚀破坏的主要原因,工作应力越大腐蚀速度越快。
所以地下敷设的供热管道在选择波纹补偿器时,必须掌握波纹补偿器设计疲劳寿命、综合应力、单波位移量三者之间关系,根据这种量化关系合理确定波纹补偿器的设计疲劳寿命。
为控制波纹补偿器工作应力在设计中要进行经济比较,尽可能降低波纹补偿器工作应力,不可单纯的为追求补偿量来降低设计疲劳寿命,而不注重应力的急剧变化。
93年在《城市供热管道用波纹补偿器》标准中(CJ/T3016一93)明确城市供热管道用波纹补偿器的使用疲劳寿命定为200次。
在2000年后出版的一些工具书把热网常用波纹补偿器(包括直埋)的设计疲劳寿命确定为200一300次,
仅从供热管网运行系统所规定的设计使用时间寿命看(30年)似乎比较经济合理,但从本文所讨论问题中可以看出,
在供热管网系统中所选用的波纹补偿器只要存在与lC一含量超标的物质接触的可能性,按设计疲劳寿命200一300次的标准是不够的,
在本文第二部分中列举的某城市80年代建设管网中所采用的波纹补偿器疲劳寿命均不低于1000次,二十几年时间过去均正常运行,足可以说明问题。
从下面的疲劳寿命与综合应力、单波位移量比较表中可以看出它们之间的对应关系。过低的疲劳寿命会导致波纹补偿器稳定性及耐腐蚀性能下降。
总结以往工程在这方面成功与失败的教训,考虑经济因素,建议敷设在地下有超标腐蚀介质的供热管道中设置波纹补偿器其设计疲劳寿命应设定为1000一2000次为宜。材质采用316L。
