如何解决不锈钢波纹膨胀节导流筒的损坏

2018-3-31 10:04:30??????点击:
如何解决不锈钢波纹膨胀节导流筒的损坏
首先,大家先来看看不锈钢波纹膨胀节节导流筒的损坏形式有哪些?
不锈钢波纹膨胀节(又称不锈钢波纹补偿器)安装导流筒的目的主要作是保持管道介质平稳流动,不让介质直接冲击或冲蚀波纹 管。但安装不锈钢波纹膨胀节导流筒后,介质直接冲击不锈钢波纹膨胀节导流筒,当导流筒结构设计 不合理时,有可能造成导流筒整体脱落或部分脱落。
1、冲击脱落
整体脱落主要发生在管道介质流速较高和有振动的情况下。安装有导流筒的膨胀节,由于其过流端面 突然变小,介质流速加大,此时会对不锈钢波纹膨胀节导流筒固定端的焊缝进行猛烈冲击,当焊缝强 度不够或存在应力集中时,焊口脱开,导流筒整体被吹脱落。
部分脱落主要发生在导流筒材料为不锈钢厚度又比较薄(1-2MM)时,由于材料韧性较差,导流筒活 动端受气流冲刷严重,发生高频振动,最后导致撕裂,部分发生脱落。
2、高频振动变形
当波纹管主要起隔振作用时,高频振动的管道会使一端焊接,另一端处于自由状态的不锈钢波纹膨胀 节导流筒也发生高频振动。当振幅较大,频率很高的情况下,材料发生疲劳破坏,导致不锈钢波纹膨 胀节导流筒变形、破裂。有时不锈钢波纹膨胀节导流筒会振动成椭圆形的,使不锈钢波纹膨胀节导流 筒与波纹管之间的间隙发生变化而影响了波纹管的正常工作。
其次,不锈钢波纹膨胀节不锈钢波纹膨胀节导流筒的损坏
从客户发来的照片看到不锈钢波纹膨胀节导流筒出现了不规则的裂纹,知道破碎形成的碎片后掉落。 这个不锈钢波纹膨胀节导流筒材质为304不锈钢,管道的介质是空气,设计温度是100度,还有根据国 家标准所有的设计都是符合设计规范要求的。
大家根据不锈钢波纹膨胀节导流筒损坏的情况来看,可初步判断为因管道内气流激振引起的高周疲劳 破坏。为此采用有限元对不锈钢波纹膨胀节导流筒进行了模态分析和应力分析。从计算的结果看来, 考虑到改不锈钢波纹膨胀节导流筒并不是一开始就坏掉了,而是连续使用半年多之后才坏的,可排除 在正常工况下,因不锈钢波纹膨胀节导流筒并不是一开始就坏掉的,而且连续使用半年之后才坏的, 所以可以排除在正常工况下因不锈钢波纹膨胀节导流筒固有自振频率和管系振动频率发生共振的话, 一般在十几天内或数天内就会使不锈钢波纹膨胀节导流筒产生破损,甚至会导致金属波纹管的破损。
另外,由于现场较为混乱,不锈钢波纹膨胀节导流筒破碎没有得到保留,故不能从材料方面入手对不 锈钢波纹膨胀节导流筒损坏的原因进行分析,但是从材料采购渠道来看,也可以排除材料方面的原因 。
解决方案,为了避免上述情况再次发生,大家采取将不锈钢波纹膨胀节导流筒壁厚加厚,然后再重新 焊接到膨胀节内原不锈钢波纹膨胀节导流筒位置的方法,进行修复,修复之后,该膨胀节使用至今, 一切正常,也再没有发生过类似的情况。所以即在有振动和介质流速可能有较大变化的应用场合,不 锈钢波纹膨胀节导流筒的设计出了要遵循规范和标准的最低要求外,还要综合考虑振动等对导流筒的 影响,有条件的话最好在最管系(包括膨胀节)进行必要的计算和分析。
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