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那么该如何处理金属补偿器的压实故障?

2021-05-08 12:12:29

金属补偿器是一种直接安装在单相或多相流体的管道之中的补偿器,主要由套筒(芯管)、外壳、密封材料等组成,密封腔一般选用高温石墨材料密封,具有润滑、高温密封等优点,用于补偿管道的轴向伸缩及任意角度的轴向补偿。金属补偿器具有体积小,补偿量大的特点。普遍应用于城镇供暖、冶金、矿山、发电、石油、化工、建筑等行业的输送管道之中。

金属补偿器的内套筒与管道连接,采用自压式密封的原理和结构,它可以随着管道的伸缩在外壳内进行自由滑动,能适应任意管道的密封要求。外壳与内套筒之间采用新型合成材料密封,能经得起高温、防止腐蚀、不易衰老,适用温度-40℃至400℃,既能确定轴向滑动,又能确定管内介质不泄漏。新型金属补偿器设计了防拉断装置,可确定在其伸缩到限度位置时不被拉开,从而使整个管网运行的稳定性提升。新型金属补偿器对氯离子含量无要求,特别适用于介质或周围环境氯离子超标的系统上。

金属补偿器是用来解决热工管道系统的补偿设备,一旦补偿失效,后果严重,会给管道系统附加许多应力,甚至造成结构破坏,予以重视。那么该如何处理补偿器的压实故障?下面,我们为您详细介绍一下:

金属补偿器压实的判断方法:在热工管道中的支点之间,一般都设有补偿器,热态时由于管道随温度的升高伸长,补偿器被压缩;当温度降低时,管道缩短,补偿器伸长,达到冷态时,补偿器逐步恢复到安装。正是补偿器的补偿作用,使管道可以释放应力,从而受到保护,其它部件如支撑装置也免遭破坏,但是一旦这些功能消失,管道应力就会顶坏其它部件。那么如何判断补偿器是否失效或者压实呢?我们可以通过观察补偿器冷、热两种状态下的尺寸就知道了,比如,若看到补偿器在冷、热态时的轴向尺寸不变,或变化很小,那么就可以认为补偿器已被压实,失去了补偿作用。这样危险,它会使管道、结构长期处于大的受力状态,具有大的破坏作用。

金属补偿器被压实的原因:为了分析原因,需要引入两个概念,就是蠕变与应力松弛。蠕变就是金属材料在恒定温度和恒定应力的长期作用下,随着时间的延长,材料会缓慢发生塑性变形的现象,可以在小于屈服应力的情况下产生塑性变形。一般碳钢在300℃以上、合金钢在400℃以上就会发生。应力松弛就是零件在高温和载荷的作用下,应力逐渐减小的现象,实际上就是弹性变形逐步转变成了塑性变形。所以补偿器的压实大部分就是热工管道因发生蠕变、应力松弛后,管道由弹性变形转变成了塑性变形不能复位后所造成的。

补偿器被压实的原因,大致有以下几个方面:

一、金属补偿器材料性能较差,合金含量较低,波纹材料过薄,抵抗变形的能力不足,在受到外力的作用时,很快发生塑性变形甚至出现裂纹损坏。

二、金属补偿器在安装时预留空间不足,冷态就已经被挤压,一旦管道升温伸长后遭到挤压,容易生产塑性变形。

三、管道设计时,对管道热胀量估计不足,选择的补偿器不能达到管道热胀冷缩的补偿要求,一旦管道升温,过大的热应力很快使其产生变形而失效。

四、设计时对管道的蠕变、应力松弛考虑不周,一旦管道发生蠕变、应力松弛,即使冷却管道,也恢复不到正常状态。

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