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、補償管道中大的位移偏差特點。為保證管路的正常運行，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際使用中出現(xiàn)的各種類型失效形式及失效原因作一簡要分析。 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)加強對焊縫質(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)計選型失誤所致，應(yīng)該嚴格按軟管設(shè)計選型標準進行選型，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等門當管路中通腐蝕性介質(zhì)時，就會在焊縫熔合線邊緣或其它薄弱點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(敏化等系列試驗合格），同時也要防止波紋管在生產(chǎn)和運輸中受到外來的機 械損傷所造成的波紋管的破壞。 (4)疲勞破壞 在動態(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。為延長使用壽命應(yīng)保證軟管設(shè)計選型正確，安裝準確無誤，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)套主要是對波紋管起保護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，使整個鋼絲網(wǎng)套拉脫，致使波紋管外鼓失效，發(fā)生危 險。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)進行水壓及氣密試驗考核，合格后才能出廠。 (2)安裝不當，造成絲網(wǎng)拉斷 軟管在安裝過程中，由于安裝不當，或承受壓力過高時，軟管將受到拉伸及扭曲作用，當拉伸或扭曲產(chǎn)生的應(yīng)力超出軟管鋼絲網(wǎng)套的極限強度時，會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)計及選型準確，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，當操作不當時，會產(chǎn)生焊接缺陷，而這些缺陷在試壓檢查時又很難發(fā)現(xiàn)。當軟管接入介質(zhì)管路，長期使用后會因疲勞等原因、，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)，有時呈鏈狀分布狀態(tài)，當受到焊接的熱影響或酸性介質(zhì)等作用時，會形成穿透微孔，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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