波纹管不锈钢膨胀节作为一种补偿性能好、维护使用方便的补偿元件，在国内外供热管网中得到越来越广泛的应用。自80年代中期我国大规模集中供热以来，波纹管膨胀节越来越多地取代传统的“п”形补偿和套筒补偿，为城市现代化做出了贡献。
随着使用寿命的增加，波纹管膨胀节失效的情况时有发生，虽然比例很低，但由于直接关系到人们的生活，因此越来越受到相关方的关注。因此，有必要对近十年来波纹管膨胀节的数量、失效的膨胀节的数量、膨胀节失效的原因进行详细的分析，以便对波纹管膨胀节的***性有一个***的认识。和这种补偿装置的可靠性。针对波纹管膨胀节在使用过程中出现的问题，确定合理的解决方案，提高波纹管膨胀节的***性和可靠性。
1 波纹管不锈钢膨胀节膨胀节可靠性分析
波纹管不锈钢膨胀节膨胀节之所以能广泛应用于许多行业，除了补偿能力好外，可靠性高是波纹管膨胀节在众多补偿器中脱颖而出的主要原因。与套筒补偿器、球面补偿器等机械密封补偿器相比，波纹管膨胀节不存在密封性能随位移循环而降低的问题。由于波纹管是薄壁柔性元件，它在高应力下工作，是管道系统中***薄弱的部分。因此，波纹管膨胀节的***可靠性成为用户***关心的问题。
波纹管不锈钢膨胀节的可靠性通过设计、制造、安装、运行管理等环节得到保证。任何一个环节的失控都会导致伸缩缝的寿命缩短甚至失效。即便如此，从过去十年来看，波纹管根据膨胀节在供热工程中的应用实践，其可靠性还是很高的。
2 供热管网波纹管膨胀节概述及失效原因分析
2.1 供热管网类型
国内供热管网大致可分为架空管道、地沟敷设和直埋敷设三种。
架空管道铺设方式灵活。可根据管道走向选用不同结构类型的膨胀节，在满足补偿要求的同时降低工程造价。由于架空管道的膨胀节暴露在外部环境中，外部大气环境的质量对波纹管的影响较大。
对于铺设在地沟内的供热管网，当地沟保持清洁、干燥、无污染时，是膨胀节理想的工作环境；但当局部沟槽内有污水、融雪盐水或其他腐蚀性介质时，会腐蚀波纹管。 ，其腐蚀状态与电池中水的成分有关。
90年代后期，国内供热管网大量选择直埋管网。由于管道直接埋在土壤中，很难理想地密封膨胀节与管道之间的接头。因此，土壤环境和地下水水质条件成为结构设计和选材时必须考虑的因素。
2.2 供热管网波纹管材料
由于300系列不锈钢在大气、水蒸气和淡水等介质中具有良好的耐腐蚀性能，一直是国外供热管网波纹管的主流材料。国内集中供热波纹管在300系列不锈钢中初步选用1Cr18Ni9Ti或304不锈钢。结构件采用低碳钢或低合金钢；除极少数腐蚀失效外，大部分波纹管至今仍在使用。
90年代中期，由于部分地区环境条件差，波纹管受外界环境腐蚀而出现失效现象，引起业界关注，供热工程用波纹管开始选用316和316L不锈钢，具有更好的耐腐蚀性。
80年代后期，供热管网直埋技术传入我国。由于直埋管道无需开沟，可节省管沟铺设费用，一次性投资低，满足城市美化的要求，因此发展迅速。在地下水位低的地区，直埋波纹管膨胀节一般采用外压或内压加外壳结构，不考虑环境腐蚀。在地下水位高、地下水中含有氯离子、硫离子、碱等腐蚀性介质的地区，直埋波纹管膨胀节一般采用接头保护结构。这种膨胀节由工作波纹管和保护波纹管组成。工作波纹管采用300系列不锈钢制造，防护波纹管采用300系列不锈钢带防腐涂层或高镍耐蚀合金。防护波纹管的作用是将外部腐蚀环境与工作波纹管隔离，保护工作波纹管不受外界腐蚀介质的腐蚀。
随着近年来河流水质和城市地下水水质状况的变化，供热管网内部介质也发生了较大的变化，尤其是在沿海地区和重工业区。加热介质中含有氯离子、硫离子等有害物质。 ，游离氧在增加。因为300系列不锈钢对氯离子引起的应力腐蚀比较敏感，所以这些地区的用户对300系列不锈钢波纹管有点担心。为保证波纹管的***使用，在与介质接触的部位增加了耐腐蚀金属层。
2.3 供热管网波纹管膨胀节失效类型及原因分析
2.3.1 波纹管故障类型
供热管网使用的波纹管膨胀节失效发生在管道试压和运行过程中。
管道试压主要存在三种问题
(1)由于管道系统临时支撑不当或管道固定支架设置不合理，造成支架损坏、波纹管过度变形而失效；
(2)由于波纹管设计时考虑的压力或位移***裕度不足，在管道试压过程中，波纹管会因失稳变形而失效；
(3)膨胀节的制造质量问题，此类故障多为小厂家产品。
波纹管在运行过程中的失效主要表现为腐蚀泄漏和失稳变形两种形式，其中腐蚀失效居多。从腐蚀失效波纹管的解剖分析发现，腐蚀失效通常分为两种类型：点蚀穿孔和应力腐蚀开裂；其中，氯离子应力腐蚀开裂约占整个腐蚀失效的95%。波纹管失稳有两种：强度失稳和结构失稳；强度不稳定性包括内外压波纹管平面不稳定性和外压波纹管周向不稳定性。结构不稳定是柱内压力波纹管膨胀节。不稳定。
2.3.2 波纹管失效原因分析
2.3.2.1 波纹管腐蚀失效原因
从近二十年来波纹管在供热管网的应用实践来看，波纹管的腐蚀失效与内部输送介质和外部环境条件有关。当内部介质符合标准要求时，外部环境的腐蚀是波纹管失效的主要原因。架空管网安装后，管道和波纹管膨胀节通常都包裹在密封的外护套中。当外护套密封不严时，大气中的腐蚀性介质、沿海地区的酸雨、盐雾等都会对波纹管造成腐蚀。但是，没有关于架空管道腐蚀失效的报道。
地沟敷设是城市集中供热***常用的敷设方式。理想的沟槽环境适用于波纹管工作。当当地沟渠有污水、盐碱地下水、融雪盐水或其他腐蚀性介质时，300系列不锈钢波纹管经过一或几次加热循环后，往往会腐蚀失效。直埋管网用波纹管膨胀节直接埋在地下，膨胀节与管道之间难以实现理想的密封连接。因此，直埋管网波纹管***常见的故障是由外部腐蚀介质引起的。
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