波紋膨脹節(jié)的許用疲勞壽命及損壞原因

補(bǔ)償器中的波紋管件是在材料屈服_的高應(yīng)力狀態(tài)下工作，每一次變化都不能恢復(fù)其原來的自由長度而留有殘余變形，往復(fù)循環(huán)，殘余變形累計(jì)到_程度，波紋管_會(huì)發(fā)生破壞，而破壞的循環(huán)次數(shù)稱之為補(bǔ)償器的疲勞壽命Nc。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，取_的安全系數(shù)nf(倍數(shù))。補(bǔ)償器的許用疲勞壽命[N]為[N]=Nc/nf 而nf一般為10～15 ，由于有些廠家設(shè)計(jì)選取nf值不同，實(shí)際補(bǔ)償器[N]也大不相同，相差甚大。
行標(biāo)“城鎮(zhèn)供熱預(yù)制蒸汽保溫管技術(shù)規(guī)程”中，要求管道壽命25年以上，實(shí)際直埋管道，由于使用負(fù)荷變化，操作頻率大，晝夜用量不均，這_要求制造廠家，提供的產(chǎn)品[N]≥1000次以上。
二.膨脹節(jié)（補(bǔ)償器）補(bǔ)償量的確定
綜上所述，膨脹節(jié)的補(bǔ)償量相對不是一個(gè)定數(shù)，工作溫度影響壓力，同時(shí)也影響位移量。這_要求我們設(shè)計(jì)時(shí)，_通盤考慮許用疲勞壽命（次）、安全系數(shù)、實(shí)際的工作溫度、壓力和補(bǔ)償器可提供的位移（補(bǔ)償量）。建議，依照CJJ34-2002（J216-2002)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，蒸汽直埋保溫管道補(bǔ)償器宜按：通常工作壓力/公稱壓力=0.75，通常工作位移/額定位移=0.70，來選擇補(bǔ)償器，才能確保超常規(guī)安全系數(shù)，使城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)壓力管道壽命在25年以上，點(diǎn)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)在7000次水平。
三.熱網(wǎng)工程中波紋膨脹節(jié)損壞的事故分析
波紋膨脹節(jié)是典型低頻疲勞部件（即頻率<105），其波峰和波谷處于塑性高應(yīng)力范圍內(nèi)，極易在較低的循環(huán)次數(shù)下發(fā)生疲勞破壞而失效。蒸汽直埋管道在輸送介質(zhì)、氣流脈沖、閥門開啟、封關(guān)、分支節(jié)點(diǎn)、彎管阻力變化，特別是管道的汽水沖擊——水錘，使之管道發(fā)生變頻震動(dòng)。波紋破壞的主要原因是疲勞破壞，腐蝕破壞以及扭曲破壞：
）水質(zhì)處理不好，蒸汽中含有氯離子，造成不銹鋼波紋點(diǎn)蝕或晶格腐蝕；
）輸送介質(zhì)高壓蒸汽，線速υ>/s以上，在三通、彎頭、閥門處形成湍流，使之補(bǔ)償器原設(shè)計(jì)的導(dǎo)流筒低頻大幅震動(dòng)而破壞，特別是大口徑，大補(bǔ)償量導(dǎo)流筒L>以上更易發(fā)生導(dǎo)流筒疲勞斷裂，吹掉；
）設(shè)計(jì)或操作失誤，造成汽水沖擊，爆破性水錘，嚴(yán)重打（震）破波紋管元件；
）大口徑螺旋管道，因其內(nèi)應(yīng)力沒消除，使之恢復(fù)應(yīng)力造成波紋節(jié)扭曲破壞；
）安裝偏轉(zhuǎn)，固定墩發(fā)生滑移，應(yīng)力失去平衡，也是造成波紋元件扭轉(zhuǎn)（曲）變形破壞的原因之一。
上述幾點(diǎn)，我們_在設(shè)計(jì)、安裝、制造、操作中注意防范。