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補償器的失效類型及緣由剖析
一、失效類型
補償器的失效在管線試壓和運轉期間均有發(fā)作。管線試壓時呈現問題主要有三品種型：由于管系暫時支撐不當，或管系固定支架設置不合理，招致支架毀壞，補償器過質變形而失效；由于補償器設計所思索的壓力或位移平安富有度不夠，管線試壓時補償器產生失穩(wěn)變形失效；補償器制造質量問題，制造廠偷工減料，5層不銹鋼私自改為3層或更少。補償器在運轉期間的失效主要表現為腐蝕走漏和失穩(wěn)變形兩種方式，其中以腐蝕失效居多。從腐蝕失效補償器的解剖剖析發(fā)現，腐蝕失效通常分點腐蝕穿孔和應力腐蝕開裂，其中氯離子應力腐蝕開裂約占整個腐蝕失效的95%。補償器失穩(wěn)有強度失穩(wěn)和構造失穩(wěn)兩品種型，強度失穩(wěn)包括內外壓補償器平面失穩(wěn)和外壓補償器周向失穩(wěn)；構造失穩(wěn)是內壓補償器補償器的柱失穩(wěn)。
二、設計疲倦壽命與穩(wěn)定性及應力腐蝕的關系
補償器的設計主要思索耐壓強度、穩(wěn)定性和疲倦性能等三個方面的要素。固然國度規(guī)范和美國EJMA規(guī)范對這幾方面的計算和評定都有明白的規(guī)則，但從多年的應用理論和補償器失效剖析中發(fā)現，規(guī)范中給出的關于穩(wěn)定性的計算和評定辦法不夠全面，且疲倦壽命也僅給出了比擬粗的界線范圍（均勻疲倦壽命在103～105適用）。有時一個完整契合規(guī)范請求的產品，在實踐運用時也會呈現一些問題。如內壓軸向型補償器預變位狀態(tài)在壓力實驗時補償器易產生平面失穩(wěn)，大直徑外壓軸向型補償器全位移工作狀態(tài)補償補償器器易產生周向失穩(wěn)，小直徑復式拉桿型補償器、鉸鏈型補償器全位移工作狀態(tài)易產生柱失穩(wěn)。補償器過大的變形不只對其穩(wěn)定性形成影響，還會為應力腐蝕提供有利的環(huán)境條件。補償器疲倦壽命與其綜合應力補償器的補償量取決于其疲倦壽命，疲倦壽命越高，補償器單波補償量越小。為了降低本錢，進步單波補償量，有些消費廠家將補償器的許用疲倦壽命降得很低，這樣會招致由位移惹起的補償器子午向彎曲應力很大，綜合應力很高，大大降低了補償器的穩(wěn)定性。表1給出了無增強U形補償器許用疲倦壽命與子午向綜合應力及單波補償量之間的關系。