不銹鋼波紋補(bǔ)償器是以波紋彈性元件為主體,形狀相似的補(bǔ)償元件。主要用于管道與管道之間、設(shè)備與管道之間的位移補(bǔ)償和連接。在應(yīng)用中起到吸收位移、降噪、減振、保護(hù)管道和設(shè)備的作用。根據(jù)補(bǔ)償方向,不銹鋼波紋補(bǔ)償器主要分為軸向波紋補(bǔ)償器、橫向波紋補(bǔ)償器和角向波紋補(bǔ)償器。具體型號分為數(shù)百種類型。在使用中,應(yīng)根據(jù)工程需要選擇合適型號的波紋補(bǔ)償器。
不銹鋼波紋管膨脹節(jié)具有良好的位移補(bǔ)償功能,在許多工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。多年來,波紋管膨脹節(jié)的使用、應(yīng)力計算和疲勞壽命一直是廣大用戶十分關(guān)心的問題。然而,由于波紋管膨脹節(jié)的廣泛應(yīng)用,不同的工程對補(bǔ)償器的要求也不同。到目前為止,它們僅限于同一特定條件下的空氣介質(zhì)。事實上,波紋管膨脹節(jié)經(jīng)常工作在一些腐蝕性介質(zhì)中,導(dǎo)致了腐蝕疲勞環(huán)境敏感型波紋管膨脹節(jié)的斷裂失效,而軋制薄壁金屬殼體使其破壞更為突然和破壞性。
在一些生產(chǎn)部門,波紋膨脹節(jié)的工作條件相當(dāng)惡劣,通道內(nèi)常有腐蝕性介質(zhì)存在。在電化學(xué)腐蝕和熱應(yīng)力的共同作用下,應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞斷裂加劇,往往導(dǎo)致波紋膨脹節(jié)在規(guī)定壽命前失效,其中腐蝕疲勞占較大比例。
一般情況下,膨脹節(jié)中的波紋管在超過其材料屈服極限的高應(yīng)力下工作。因此,波紋管每變形一次,其原有的自由長度就無法恢復(fù),存在殘余變形。這樣,如果殘余變形累積到一定程度,就會損壞波紋管。失效時的累積循環(huán)次數(shù)在實踐中稱為伸縮縫的疲勞壽命,為保證伸縮縫的安全,應(yīng)取一定的安全系數(shù),取膨脹節(jié)的許用疲勞壽命。
影響膨脹節(jié)疲勞壽命的因素很多。主要影響因素有幾何尺寸、制造方法、熱處理、材料、結(jié)構(gòu)形式、單層、多層、單波和多波、工作條件(軸向和非軸向變形)等。
由于奧氏體不銹鋼的自鈍化作用,在不銹鋼波紋管膨脹節(jié)表面形成了一層非常薄而致密的鈍化膜。氯的滲透、高應(yīng)力載荷對鈍化膜的撕裂作用、腐蝕介質(zhì)“氯”接觸引起的應(yīng)力循環(huán)對鈍化膜的影響,以及應(yīng)力循環(huán)的作用引起金屬中晶粒間的相對滑移。這三個因素的共同作用導(dǎo)致膨脹節(jié)局部腐蝕,逐漸形成微裂紋,并繼續(xù)擴(kuò)展,甚至突然斷裂。雖然波紋管外壁在同一位置的應(yīng)力大于內(nèi)壁的應(yīng)力,但腐蝕疲勞裂紋往往始于內(nèi)壁。