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塑料波纹管产品开裂失效的分析和解决办法

来源:塑料波纹管产品 作者:塑料波纹管 发布日期:2018-07-17

  塑料波纹管产品是一种自由伸缩的弹性补偿元件,由于其良好的补偿变形能力,以及工作可靠、性能良好、结构紧凑等多种优点,已在各行业得到广泛应用,某高炉煤气重力除尘塑料波纹管产品(以下简称渡纹管)持续使用时间约5 a (年),在塑料波纹管产品的波峰上多处出现穿透性环向裂纹,最终导致开裂失效。

  为查明塑料波纹管产品开裂失效原因,对失效的塑料波纹管产品进行了现场观察及取样分析,并且通过分析,提出了如何提高大型高炉煤气重力除尘塑料波纹管产品使用寿命的一些具体改进措施。

  塑料波纹管产品开裂失效的分析和解决办法

塑料波纹管产品开裂失效的原因分析

  经现场表面宏观检查,发现塑料波纹管产品表面的颜色呈暗棕色,在整个塑料波纹管产品的波峰上发现许多穿透性的环向裂纹、孔洞及破口,内表面分布较多的未穿透裂纹。裂纹宽度1~2 mitt,长度约40 nun,并且发现有些破口区域的塑料波纹管产品壁有较明显的胀粗现象。

  取塑料波纹管产品的内表面和破裂的断口,在扫描电镜下进行观察。观察发现,塑料波纹管产品的内表面存在较严重的网络状腐蚀坑,在腐蚀坑深处伴有坑底裂纹,见图4;塑料波纹管产品断口上观察到腐蚀产物、疲劳条带及解理断口形貌,裂纹由管内向管外扩展,裂纹扩展具有疲劳特征。

  根据以上分析,塑料波纹管产品在含有C1_和S:Q酸根介质的条件下又受到不同应力的作用(工作应力,加工应力等),最终导致应力腐蚀开裂发生。

  对塑料波纹管产品的表面进行观察发现,塑料波纹管产品的内壁表面黏附黑色残留物,塑料波纹管产品局部出现穿透性点腐蚀破坏,内壁表面也存在许多密集分布的未穿透的点蚀坑,并且在腐蚀坑间形成许多互相连接及平行的裂纹。

  

塑料波纹管产品开裂失效的原因

  (1)由于塑料波纹管产品腐蚀产物中含有C1一以及较多的O和s2+,开裂的断口上发现有大量的腐蚀产物,并且管壁上发现有许多点蚀坑,所以塑料波纹管产品穴存在应力腐蚀现象。

  (2)塑料波纹管产品内存在明显的循环应力引起了多源腐蚀疲劳破坏。 (3)塑料波纹管产品的失效形式为腐蚀和疲劳引起的混合型应力腐蚀开裂失效。

  

塑料波纹管产品开裂失效的改进措施

  由于高炉煤气重力除尘塑料波纹管产品在使用过程中无法对其状态进行控制,一旦开裂就会造成煤气泄漏,泄漏后只有通过休风来处理。目前采用的打包处理方法只是开裂后的临时处理措施,如果定期更换塑料波纹管产品,则维修成本较高.会造成不必要的浪费。

  为了彻底解决塑料波纹管产品的使用寿命问题,提高塑料波纹管产品的使用寿命和工作可靠性,依据失效塑料波纹管产品的失效原因,提出在以后的备件和新品制作中应采取如下措施:

  (1)改进塑料波纹管产品波形参数以增加疲劳寿命通过适当改进塑料波纹管产品的_些设计参数以提高塑料波纹管产品的疲劳寿命和抗疲劳性能。通过改变渡高、波距、波数和壁厚等参数,提高疲劳寿命达到5 100次。

  (2)改进塑料波纹管产品材料以增加塑料波纹管产品耐腐蚀性能提高塑料波纹管产品的抗腐蚀性能,选用高等级的不锈钢材料。塑料波纹管产品材料可选用耐应力腐蚀和点腐蚀性能较强的Incoloy 825。

  (3)改进制造工艺塑料波纹管产品制造改用液压成型工艺成型后固溶处理,并根据其工况的恶劣情况,可增加消除应力和表面钝化工艺。同时提高塑料波纹管产品的制造质量,如提高焊缝质量、减少成型偏差、注意表面质量等。

  (4)改进塑料波纹管产品的结构如有可能塑料波纹管产品由单层改为双层结构,并在两层之间设置检测设备(如压力表)来控制其工作状态;塑料波纹管产品段的引管截面,应采用过渡圆弧设计,减少截面变化给该部位所造成的阻力和应力集中。

  (5)提高安装质量在塑料波纹管产品的安装过程中,焊接时应做好塑料波纹管产品的防护措施,严格按照制造厂提供的安装要求进行。

  利用光学显微镜、扫描电镜和电子能谱等测试手段,从微观组织、断口形貌以度腐蚀产物成分等角度,分析了某大型高炉煤气重力除尘塑料波纹管产品开裂失效的原因。结果表明,塑料波纹管产品的失效是由于应力腐蚀开裂所致。提出了两方面的改进措施,即通过改进塑料波纹管产品波形参数以增加疲劳寿命,以厦通过改进塑料波纹管产品材料以增加塑料波纹管产品耐腐蚀性能。

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