如何處理膨脹節的壓實故障

如何處理膨脹節的壓實故障？

膨脹節是用來解決熱工管道系統的補償設備，一旦補償失效，后果嚴重，會給管道系統附加許多應力，甚至造成結構破壞，予以重視。

一、膨脹節壓實的判斷方法

在熱工管道中的支點之間，一般都設有膨脹節，熱態時由于管道隨溫度的升高伸長，膨脹節被壓縮；當溫度降低時，管道縮短，膨脹節伸長，達到冷態時，膨脹節逐步恢復到安裝。正是膨脹節的補償作用，使管道可以釋放應力，從而受到保護，其它部件如支撐裝置也免遭破壞，但是一旦這些功能消失，管道應力會頂壞其它部件。那么如何判斷膨脹節是否失效或者壓實呢？我們可以通過觀察膨脹節冷、熱兩種狀態下的尺寸會知道，比如，若看到膨脹節在冷、熱態時的軸向尺寸不變，或變化很小，那么可以認為膨脹節已被壓實，失去了補償作用。這樣非常危險，它會使管道、結構長期處于較大的受力狀態，具有較大的破壞作用。

二、膨脹節被壓實的原因

為了分析原因，需要引入兩個概念，是蠕變與應力松弛。蠕變是金屬材料在恒定溫度和恒定應力的長期作用下，隨著時間的延長，材料會緩慢發生塑性變形的現象，可以在小于屈服應力的情況下產生塑性變形。一般碳鋼在300℃以上、合金鋼在400℃以上會發生。應力松弛是零件在高溫和載荷的作用下，應力逐漸減小的現象，實際上是彈性變形逐步轉變成了塑性變形。所以膨脹節的壓實大部分是熱工管道因發生蠕變、應力松弛后，管道由彈性變形轉變成了塑性變形不能復位后所造成的。膨脹節被壓實的原因，大致有以下幾個方面。

1.膨脹節材料性能較差，合金含量較低，波紋材料過薄，抵抗變形的能力不足，在受到外力的作用時，很快發生塑性變形甚至出現裂紋損壞。

2.膨脹節在安裝時預留空間不足，冷態已經被擠壓，一旦管道升溫伸長后遭到擠壓，容易生產塑性變形。

3.管道設計時，對管道熱脹量估計不足，選擇的膨脹節不能滿足管道熱脹冷縮的補償要求，一旦管道升溫，過大的熱應力很快使其產生變形而失效。

4.設計時對管道的蠕變、應力松弛考慮不周，一旦管道發生蠕變、應力松弛，即使冷卻管道，也恢復不到正常狀態。

綜上所述，膨脹節的壓實是金屬高溫蠕變與應力松弛等綜合因素作用的結果，可以從以下幾個方面去克服。首先要充分考慮管道工作溫度，在膨脹節的選擇上要留有充分的余地，補償量不低于計算膨脹量的兩倍；其二，生產單位要掌握管道的正常工作溫度，使其在正常設計參數內工作，若溫度過高，管道發生蠕變、松弛的速度會加快，變形量也會變大；膨脹節的購置符合設計要求，低質產品應用到生產線。

三、壓實膨脹節的處理

膨脹節被壓實后，補償作用消失，管道的熱脹冷縮會對結構造成較大的破壞，進行處理，處理的方法可有以下幾種。

1.膨脹節已經破損的處理

若發現膨脹節已經受擠壓破損，可以做更換處理，處理時要增大空間，把已經產生塑性變形的管道去掉一部分，補償能力足夠。也可以將原膨脹節去掉一部分，然后用非金屬膨脹節圍裹夾緊，但需考慮溫度是否合適。

2.膨脹節雖受擠壓，尚未損壞的處理

當發現膨脹節雖被壓實，但尚未損壞，可以把管道與膨脹節接口割開，再去掉部分管道，空間與正常膨脹節需用空間一致，使被壓縮的膨脹節自由伸長或幫助其伸長到正常狀態，然后再焊接到一起即可。

3.對于本身補償量不足的膨脹節的處理

若設計時，膨脹節的補償量不足，應當更換，或另增置一個膨脹節。更換和新增時，都要能使膨脹節有足夠的安裝尺寸，避免膨脹節冷態受力。

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