大口径膨胀节裂纹、断口的原因分析-泊头市永鹏管道

　　大口径膨胀节由一个或几个波纹管及结构件组成，用来吸收由于热胀冷缩等原因引起的管道或设备尺寸变化的装置。 

　　大口径膨胀节具有结构紧凑、承压能力高、配管简单、支架费用低、维修方便。但是大口径膨胀节补偿能力较小（一般一个仅为10~20mm），为了提高补偿能力可将数个串联在一起，但这样易产生侧向弯曲应力而使两端过载。串联个数一般为4~6个，不能大于8个。

 

　　选用大口径膨胀节时应考虑预拉伸量50%，安装和订货时应提出要求；在任意直管段上两固定支架之间只能安装一套大口径膨胀节；轴向型波纹补偿器一端应布置在靠近固定支架处，另一端应安设直线导向管架。

　　对失效大口径膨胀节裂纹、断口以及加工过程等情况进行初步分析后，判断该裂纹和断口与材料成分分布不均有关。

　　1.破损原因判定

　　材料分析结果表明，材料的化学成分和力学性能均符合GB/T3280-2007标准的规定。通过分析结果显示，材料为正常奥氏体组织；带状组织存在是由于金属波纹管材料经冷加工成形后自然产生的。裂纹区宏观呈内凹外凸形态。微观形貌显示为通透型及组织脱落的特征。在脱落组织的边缘及其浅表面断面均存在呈密集及链状分布的夹渣或夹杂物。夹杂物的存在破坏了基体组织的连续性。当波纹管内表面受压时，外表面承受拉应力作用，导致缺陷区域局部脱落。

 

　　2.失效原因分析

　　失效膨胀节波峰的断裂是由于材料中的夹杂物造成的。材料中夹杂物的存在破坏了金属材料基体组织的连续性，造成了金属组织的不均匀性，降低了金属的塑性和韧性。在外力作用下，在该处出现断裂及局部组织脱落，并导致大口径膨胀节波峰开裂并失效。