薄壁不銹鋼金屬軟管失效形式分析
目前隨著科技高速發(fā)展，薄壁不銹鋼金屬軟管在航天、航空、冶金、鋼鐵、建筑、紡織領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。
作為各類管路工程中柔性聯(lián)接元件，金屬軟管具有重量輕、體積小、耐腐蝕、耐高溫、承壓高，吸收振動(dòng)、補(bǔ)償管道中大的位移偏差特點(diǎn)。為保證管路的正常運(yùn)行，必須防止易損柔性元件金屬軟管發(fā)生失效。 下面就我公司生產(chǎn)的薄壁不銹鋼金屬軟管在實(shí)際使用中出現(xiàn)的各種類型失效形式及失效原因作一簡(jiǎn)要分析。 金屬軟管失效形式分析 薄壁不銹鋼金屬軟管在結(jié)構(gòu)上包括柔性波紋管和接頭兩部分。柔性波紋管外部包有起保護(hù)和承壓作用的不銹鋼絲網(wǎng)套。接頭又分為和波紋管相連接的部分(內(nèi)連接部分）及與工程管路（或機(jī)體）相連接的部分(外連接部分）。 不銹鋼金屬軟管的失效形式通常有以下幾種。
1、金屬軟管中的波紋管發(fā)生開裂及泄漏 （1）焊縫開裂 金屬軟管中的柔性波紋管段，大多采用縱縫焊管。往往由于縱縫焊本身質(zhì)量缺陷使管強(qiáng)度不夠?qū)е潞缚p處開裂破壞。這中破壞屬波紋管縱焊縫質(zhì)量問題，所以應(yīng)加強(qiáng)對(duì)焊縫質(zhì)量的控制。 （2）波紋管耐壓不夠發(fā)生爆破 由于輸送介質(zhì)壓力、溫度過高，波紋管耐壓不夠而發(fā)生爆坡。此種破壞屬設(shè)計(jì)選型失誤所致，應(yīng)該嚴(yán)格按軟管設(shè)計(jì)選型標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選型，確定波紋管的參數(shù)和網(wǎng)套參數(shù)。 (3)腐蝕穿孔破壞 由于波紋管的材質(zhì)大多為lCrl8Ni9Ti、OCrl8Ni9等奧氏體型不銹鋼，這些不銹鋼中含有較多的非金屬夾雜物(如硅酸鹽、氧化物、TiN等門當(dāng)管路中通腐蝕性介質(zhì)時(shí)，就會(huì)在焊縫熔合線邊緣或其它薄弱點(diǎn)形成腐蝕性穿透微孔。波紋管管材很薄，一般在0.15~0.8之間，在這樣薄的材質(zhì)上形成腐蝕穿透是很容易的。要防止這種破壞，就要選用合 格的不銹鋼帶材(敏化等系列試驗(yàn)合格），同時(shí)也要防止波紋管在生產(chǎn)和運(yùn)輸中受到外來的機(jī) 械損傷所造成的波紋管的破壞。 (4)疲勞破壞 在動(dòng)態(tài)工作狀態(tài)下，金屬軟管受到循環(huán)載荷作用往往發(fā)生疲勞裂紋破壞。 此種破壞屬正常失效。為延長(zhǎng)使用壽命應(yīng)保證軟管設(shè)計(jì)選型正確，安裝準(zhǔn)確無誤，不使軟管產(chǎn)生扭曲等附加應(yīng)力。
2、金屬軟管鎧裝鋼絲網(wǎng)套拉脫或斷裂使波紋管外鼓失效 金屬軟管中的不銹鋼絲網(wǎng)套主要是對(duì)波紋管起保護(hù)作用和承受波紋管內(nèi)介質(zhì)壓力(主要 是軸向力)作用。網(wǎng)套包覆在波紋管外部，兩端與波紋管和端環(huán)及接頭焊接。 (1)虛焊造成絲網(wǎng)套拉脫 由于焊接質(zhì)量的原因，使波紋管、環(huán)和鋼絲網(wǎng)套在三位一體焊 接過程中造成部份鋼絲的虛焊(過燒或末焊上)。這樣軟管裝入管路后由于鋼絲受力不均，在介質(zhì)壓力作用下，虛焊處鋼絲先拉脫，使整個(gè)鋼絲網(wǎng)套拉脫，致使波紋管外鼓失效，發(fā)生危 險(xiǎn)。為杜絕發(fā)生這種情況，應(yīng)提高焊接質(zhì)量，軟管出廠前應(yīng)進(jìn)行水壓及氣密試驗(yàn)考核，合格后才能出廠。 (2)安裝不當(dāng)，造成絲網(wǎng)拉斷 軟管在安裝過程中，由于安裝不當(dāng)，或承受壓力過高時(shí)，軟管將受到拉伸及扭曲作用，當(dāng)拉伸或扭曲產(chǎn)生的應(yīng)力超出軟管鋼絲網(wǎng)套的極限強(qiáng)度時(shí)，會(huì)使軟管三位一體焊接部位的網(wǎng)套或其它部位的網(wǎng)套拉斷，進(jìn)而使波紋管外鼓拉伸破壞，引起介質(zhì)泄漏、為此應(yīng)要求設(shè)計(jì)及選型準(zhǔn)確，安裝正確無誤。
3、金屬軟管接頭(內(nèi)連接部分）焊接質(zhì)量缺陷，造成軟管泄漏失效 軟管管體在與軟管接頭焊接時(shí)，當(dāng)操作不當(dāng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生焊接缺陷，而這些缺陷在試壓檢查時(shí)又很難發(fā)現(xiàn)。當(dāng)軟管接入介質(zhì)管路，長(zhǎng)期使用后會(huì)因疲勞等原因、，使缺陷處發(fā)生裂紋或斷裂，最終造成輸送管路的介質(zhì)泄漏。
4、金屬軟管接頭(內(nèi)連接部分）腐蝕失效，導(dǎo)致軟管介質(zhì)泄漏 金屬軟管接頭材質(zhì)均為1Crl8Ni9Ti或SUS304等不銹鋼。不銹鋼中的夾雜物（如硅酸鹽、氧化物等)，有時(shí)呈鏈狀分布狀態(tài)，當(dāng)受到焊接的熱影響或酸性介質(zhì)等作用時(shí)，會(huì)形成穿透微孔，使軟管內(nèi)介質(zhì)泄漏。為防止此種失效，要求選用合格的不銹鋼接頭材料及合理的焊接工藝。
5、金屬軟管接頭外連接部分的疲勞破壞使軟管失效 ; 6、金屬軟管接頭外連接部分的密封性失效 由接頭外連接部分的剛度不足，產(chǎn)生疲勞變形，密封接觸面應(yīng)力下降造成的泄漏，可通過重新設(shè)計(jì)及重新選材來避免。而由接頭密封圈(墊)損壞、老化等造成的泄漏可通過更換密封件來解決。
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