環境敏感導致波紋管補償器斷裂

波紋管補償器因為占有空間小，廣泛地應用在管道系統。在使用中，操作載荷常超過波紋管補償器材料彈性限度，當在開停車及變工況工作時，會引起高應力，導致循環疲勞破壞。實際上波紋管補償器常在一些有腐蝕性的介質中工作，致使補償器發生應力腐蝕和腐蝕疲勞的環境敏感斷裂破壞。由于波紋膨脹節是由不銹鋼波紋管通過液壓或滾壓加工而成的撓性原件，使得這種失效有突然性和破壞性。通過分析波紋補償器應力腐蝕及腐蝕疲勞破壞的機理、可采取的防止措施，提高膨脹節設計的準確性和使用的性。

目前大多數補償器廠家采用奧氏體不銹鋼來制造，因為不銹鋼具有較好的綜合性能，如成型性能、疲勞強度、高溫強度和耐多種形式腐蝕的蝕錐，但對于存在有介質的工況下奧氏體不銹鋼并不是較好的選擇。波紋管膨脹節常用于蒸汽和高溫水的加熱系統中，由于死區、冷凝和沉積使氯離子會形成潛在的濃縮，因而對奧氏體不銹鋼制的膨脹節產生應力腐蝕疲勞破壞的條件。另外對于大多數普通的保溫材料，或多或少都含有氯化物，還有當存放在潮濕、含鹽空氣、工藝煙霧或偶然有滲漏的區域內時，氯離子也是有可能沉積在波紋膨脹節上。

應力腐蝕開裂是金屬材料在某種特定環境(介質)與相應水平的應力共同作用下所產生的破壞現象。應力腐蝕開裂是一種失效模式，這是由于它比較脆，在裂紋緩慢伸展過程中不表現出任何的癥狀。波紋膨脹節在制造過程中焊接產生的殘余應力和冷加工大塑性變形造成的殘余應力(我國一般不作殘余應力的退火處理)，使得波紋管補償器在安裝和開車后的幾周內就經常在現場碰到其破壞。不作退火處理的利弊不能一概而論，冷加工有利于空氣中疲勞強度的提高。但冷加工特別于不銹鋼的抗應力腐蝕及腐蝕疲勞性能。

腐蝕疲勞是循環變應力腐蝕環境聯合作用下產生的開裂，也是脆性斷裂。且腐蝕疲勞與應力值的大小及腐蝕環境的選擇關系不大，所以腐蝕疲勞破壞有危險性。膨脹節在實際制作中，由于壓力、溫度的波動，開停車等影響，總是處在交變應力十腐蝕環境情況下工作，所以對膨脹節腐蝕疲勞的研究具有普遍意義。