自20世紀(jì)80年代中期以來，外壓 軸向波紋管補(bǔ)償器具有大量補(bǔ)償.結(jié)構(gòu)緊湊.穩(wěn)定性好.維護(hù)使用方便等優(yōu)點(diǎn)。近年來，由于環(huán)境腐蝕因素的增加和人們對(duì)各種工作介質(zhì)和環(huán)境介質(zhì)缺乏了解，傳統(tǒng)的300系列不銹鋼波紋管腐蝕故障案例偶爾發(fā)生，其安 全使用引起了越來越多的關(guān)注。結(jié)合波紋管補(bǔ)償器腐蝕失效的措施，分析了外壓 軸向波紋管補(bǔ)償器波紋管腐蝕的原因。2.外壓 軸向波紋管補(bǔ)償器的故障主要是波紋管腐蝕泄漏。通過對(duì)腐蝕失效波紋管殘留碎片的宏觀觀察.碎片上裂紋和斷裂的金相分析.電鏡分析.識(shí)別裂紋形狀和特征.分析裂紋尖 端前沿腐蝕產(chǎn)品和斷裂表面附著物的成分，發(fā)現(xiàn)波紋管一般有兩種形式：點(diǎn)腐蝕穿孔和應(yīng)力腐蝕開裂。通過對(duì)腐蝕失效波紋管殘留碎片的宏觀觀察.碎片上裂紋和斷裂的金相分析.電鏡分析.識(shí)別裂紋形狀和特征.分析裂紋尖 端前沿腐蝕產(chǎn)品和斷裂表面附著物的成分，發(fā)現(xiàn)波紋管一般有兩種形式：點(diǎn)腐蝕穿孔和應(yīng)力腐蝕開裂。氯離子引起的波紋管應(yīng)力腐蝕破裂占所有失效案例的百分之九十五以上。2.影響應(yīng)力腐蝕的主要因素有：介質(zhì)含腐蝕性離子濃度.應(yīng)力大小.介質(zhì)溫度.材料抗應(yīng)力腐蝕敏 感性等。對(duì)于外壓波紋管補(bǔ)償器，應(yīng)力腐蝕主要含有與波紋管接觸的介質(zhì)CL-濃度.介質(zhì)溫度.介質(zhì)溶氧量.介質(zhì)pH值的大小與波紋管的應(yīng)力有關(guān)。引起波紋管應(yīng)力腐蝕的介質(zhì)分為工作介質(zhì)和環(huán)境介質(zhì)。引起波紋管應(yīng)力腐蝕的介質(zhì)分為工作介質(zhì)和環(huán)境介質(zhì)。工作介質(zhì)包括輸送介質(zhì)CL-.氧氣工業(yè)淡水.咸水.海水。淡水是指淡水與海水之間含鹽量低于0介質(zhì)百分之五，海水含鹽量百分之3~3.5。包括環(huán)境介質(zhì)CL-.游離氧.SO32-.SO工業(yè)淡水.咸水.海水.工業(yè)大氣等。常見的應(yīng)力腐蝕介質(zhì)有：（a）各種氯化物或含氯化物溶液；（b）鹽水.海水.高溫高壓水.水蒸氣和海洋大氣；（c）含CL-或SO42-溶液；（d）堿性溶液。(2)應(yīng)力因素波紋管焊 接成型的制造特點(diǎn)使其既有焊 接殘余應(yīng)力，又有成型應(yīng)力。由于波紋管是一種柔性補(bǔ)償元件，隨著波紋管位移壓力的增加，吸收熱位移不可避免地會(huì)增加工作應(yīng)力，遠(yuǎn)大于波紋管材料的室溫屈服強(qiáng)度，因此波紋管應(yīng)力腐蝕的應(yīng)力條件比一般壓力容器壓力缸和接管更嚴(yán)格。

(3)溫度因素

       材料在一定溫度范圍內(nèi)容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂，部分鋼種仍有臨界斷裂溫度值。奧氏體鋼種應(yīng)力腐蝕的溫度范圍為50~300℃這是加熱管網(wǎng)外壓波紋管補(bǔ)償器的介質(zhì)溫度或環(huán)境溫度。

2.3波紋管應(yīng)力腐蝕開裂的原因

       從金屬腐蝕的角度來看，應(yīng)力腐蝕破裂必 須有兩個(gè)條件：一是具有一定的拉應(yīng)力，二是具有適當(dāng)?shù)慕饘俑g介質(zhì)組合。波紋管不僅具有一定的加工殘余應(yīng)力，而且通常具有較高的工作應(yīng)力。作為應(yīng)力腐蝕的應(yīng)力腐蝕的力學(xué)條件。波紋管應(yīng)力腐蝕的應(yīng)力因素和溫度因素存在，但不一定會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。在一定的應(yīng)力條件下，波紋管的應(yīng)力腐蝕還需要含有一定濃度的腐蝕介質(zhì)。理論和工程實(shí)踐證明，波紋管在高溫高濃度氯離子溶液濃度氯離子溶液或長(zhǎng)期接觸高溫高濃度氯離子溶液0系列不銹鋼波紋管應(yīng)力腐蝕破裂；在含氯離子濃度較低的溶液中，必 須先進(jìn)行點(diǎn)蝕或縫隙腐蝕，導(dǎo)致氯離子濃縮pH應(yīng)力腐蝕和破裂只能在值降低后發(fā)生。液體必 須含有溶解氧，才能產(chǎn)生點(diǎn)蝕或間隙腐蝕。

       應(yīng)力腐蝕案例分析表明，外壓波紋管補(bǔ)償器的應(yīng)力腐蝕與輸送介質(zhì)和外部環(huán)境條件有關(guān)。外部環(huán)境介質(zhì)是波紋管故障的主要原因。波紋管應(yīng)力腐蝕開裂的原因有：（a）局部敏化波紋管材料，降低耐腐蝕性。（b）波紋管材料本身耐應(yīng)力腐蝕性差，對(duì)應(yīng)力腐蝕敏 感。3.防止補(bǔ)償器腐蝕的措施3.1波紋管用于加熱管網(wǎng)外壓補(bǔ)償器波紋管的選擇，除工作介質(zhì)外.除了工作溫度和外部環(huán)境外，還應(yīng)考慮應(yīng)力腐蝕的可能性.水處理劑和管道清洗劑對(duì)材料的影響，結(jié)合焊 接.成型與性能價(jià) 格比。(1)波紋管材料選擇316L.316。(1)波紋管材料選擇316L.316.大氣中300系不銹鋼.水蒸氣.在淡水等弱介質(zhì)中耐腐蝕。許多城市供熱管網(wǎng)的成功應(yīng)用和我對(duì)北京石電工程波紋管膨脹節(jié)剩余壽命的評(píng)估都得到了證實(shí)。在300系不銹鋼中，隨著Ni.Mo耐氯化物應(yīng)力腐蝕的含量增加.點(diǎn)蝕能力增加。與304.321相比，316.316L當(dāng)波紋管工作介質(zhì)為除氧脫氣，水質(zhì)為中性時(shí)，上述元素含量高（pH=7)非沿海地區(qū)淡水(如北京熱力).316.316L。300系不銹鋼波紋管，316.316.接觸介質(zhì)表面無腐蝕性介質(zhì)濃縮或豐富，紋管材料無敏化L耐腐蝕。國內(nèi)熱網(wǎng)多年使用證明，316型材料波紋管可靠。321材料仍用于國外同類供熱管網(wǎng)的波紋管，耐腐蝕性低于316。316.316L它仍然是性能和價(jià) 格比好的材料。(2)高鎳合金。當(dāng)管道地勢(shì)較低，雨水或事故污水不可避免地浸泡波紋管時(shí)，應(yīng)考慮選擇耐腐蝕性強(qiáng)的材料。根據(jù)沿海地區(qū)海軍艦船和供熱管網(wǎng)的使用經(jīng)驗(yàn)，在接觸腐蝕性介質(zhì)時(shí)，選擇高鎳合金是安 全的。(3)超奧氏體不銹鋼。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，一些城市的空氣污染日益加劇，空氣中含有空氣SO2.H2S.NO2.CL2等雜質(zhì)氣體可吸附在波紋管表面，溶于水后形成CL與SO42-等腐蝕性物質(zhì)會(huì)對(duì)波紋管造成局部腐蝕。在這種情況下，超奧氏體不銹鋼制作波紋管，其耐腐蝕性強(qiáng)于31616，以提高其使用壽命，包括904L.254**O.654**O.25-6Mo及NHB-1.B-315鋼的共同特點(diǎn)是抗氯離子引起的點(diǎn)蝕.應(yīng)力腐蝕性強(qiáng)于30系不銹鋼，還原性酸的耐腐蝕性也優(yōu)于300系不銹鋼。3.由于普通外壓 軸向波紋管補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，含有腐蝕性元素的環(huán)境介質(zhì)可能會(huì)從補(bǔ)償器出口端環(huán)與出口管之間的間隙流入波紋管。波紋管壁有一定的溫度，腐蝕性介質(zhì)會(huì)在波紋管表面濃縮或濃縮，導(dǎo)致點(diǎn)蝕和應(yīng)力腐蝕。（1）將填料密封裝置的填料密封裝置增加到普通外壓波紋管補(bǔ)償器的出口端環(huán)和出口管之間，相當(dāng)于套筒補(bǔ)償器，不僅能抵抗外部腐蝕介質(zhì)的入侵，還能為補(bǔ)償器增加安 全屏障。即使波紋管損壞，補(bǔ)償器也能起到補(bǔ)償作用，避免波紋管故障造成的災(zāi)難性后果。(2)復(fù)層結(jié)構(gòu)補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)與普通外壓 軸向型相同，復(fù)層結(jié)構(gòu)為波紋管內(nèi)層(接觸大氣環(huán)境).點(diǎn)蝕.耐腐蝕合金，其余為300系列不銹鋼。(3)復(fù)層結(jié)構(gòu)+填料密封裝置