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非金属补偿器现场检测及使用寿命问题

对在役的非金属补偿器进行寿命评估是一项十分复杂的工作，其中有很多不确定的因素，比如由于年久波纹管补偿器的图纸己经无法查阅。通过此次在役直管压力平衡型补偿器的寿命评估，得出了一套比较完善的寿命评估路线。
(1)了解波纹管补偿器的基本情况
首先要了解清楚补偿器以及波纹管的类型，补偿器各部分的材料，补偿器中波纹管的工艺参数、设计参数以及补偿器的工作参数和服役情况。有时候在查阅这些资料的时候，由于年久的缘故，很多资料己经无法查阅，为了保证评估的正常进行必须询问相关负责人员。如果有些资料确实无法获取，那么可以暂时搁置，在后面的评估过程中进行比较保守的估算。其次要对进行寿命评估的补偿器进行相关理论的学习，掌握补偿器的基本工作原理及相应的设计准则。最后查找-类似的评估项目，学习相关的评估技术。
(2)波纹管补偿器的现场检测
掌握了需要评估的波纹管补偿器的基本情况后对该补偿器进行现场的检测。检测分为补偿器的工作条件、几何参数测量、宏观检查、无损探伤和材质检验等。其中几何参数测量可分为冷态和热态，主要测量冷态和热态时波纹管的几何参数以及管道的长度。宏观检查主要是检查现场补偿器的支承结构、波纹管的变形情况，螺栓、连杆、焊缝以及内筒等结构件的损伤情况。无损探伤主要掌握是波纹管表面以及角焊缝等处的安全状况。材质检验可分为破坏性和非破坏性检验，破坏性检验主要是对补偿器进行切割取样，然后进行材料力学性能分析；非破坏性检验主要用于在役的不可置换并且昂贵的补偿器，这时候主要进行硬度的测量或者-方法，通过相应的公式转换来了解补偿器波纹管材质力学性能是否发生改变。对于材料组份检测，可以切割取样进行能谱分析，但是对于在役的非金属波纹管补偿器由于不能够破坏取样，并且波纹管一般壁厚较薄也不能进行现场金相，因此只能通过力学性能来说明材料情况。通过检验掌握补偿器具体的工作状态以及损伤情况，制定相应的处理措施。
(3)应力计算及校核
现场检测采集相关的数据后，对数据进行处理，然后根据相关的标准对需要评估的补偿器波纹管进行应力计算及校核。计算条件一般选取正常工作态和设计。必要时，可以进行有限元建模，然后进行应力分析。
(4)补偿器寿命评估
在对非金属波纹补偿器做好上述的准备后即可以对波纹管进行寿命评估。在评估的过程中通常会有几项对寿命影响比较大的因素，这时候就需要进行综合考虑，比如设计工况计算时有些应力校核不通过，考虑到各种误差可能只是应力虚高，实际的应力水平并没有达到那么高的水平，在正常工作条件下应力水平一般较低，如果在正常工作条件下整体应力水平己经较高了，那么建议更换。有时候补偿器失稳并不会影响使用，只会增加失效的几率，可能这个非金属补偿器还能用十几年也有可能这个补偿器下一个周期内失效，这个时候就需要进行全方位评估，如果在下个使用周期内的失效几率很大的话，那么建议立即换掉，如果失效几率不大的话则可以继续使用，到下个周期结束时再进行评估。补偿器的寿命评估需要的是对补偿器全方位的考虑，同时还需要丰富的工程经验进行判断。
金属波纹膨胀节简称波纹膨胀节，是一种管道补偿构件。近年来，这一新型构件在我国不同领域得到广泛应用。供热管道直埋由于其技术的先进性和施工成本低等优点而被广泛采用，直埋管道的补偿方法及其补偿器随之被开发。用于直埋管道补偿的波纹膨胀节，由于易安装、体积小、占地面积小、补偿量大，较之传统的“U”、“L”型补偿器等有明显的优势。
但是，由于波纹膨胀节的设计生产涉及材料学、力学、热力学等多种领域，设计计算的理论和经验方法较多，互相之间的差异较大，这就给产品的设计带来很大的问题。目前各制造厂家所采用的设计方法不尽相同，有的设计重理论，有的重经验，其结果相差很大。这也给设计院的设计人员在对供热直埋管道波纹膨胀节进行选型时带来难题，不仅造成不必要的浪费，有的甚至可能导致工程事故的发生。鉴于此，对供热直埋管道波纹膨胀节的特点、补偿类型、设计步骤及注意事项作一简要的说明。
2直埋式波纹膨胀节的特点
直埋式波纹膨胀节与普通波纹膨胀节不同。普通式波纹膨胀节不能浸泡在污水中，更不能直接埋在泥土里。因为普通式波纹膨胀节是不锈钢波纹与碳钢经氢弧焊焊接而成，当污水或泥土中的氯离子含量超过一定数量时，将在不锈钢与碳钢焊接处产生电化学腐蚀，加速焊口的破坏，降低使用寿命。而直埋式波纹膨胀节由于采用了使膨胀节与积水隔绝的措施，从而实现了全直埋，使波纹膨胀节与管道的使用寿命相同。
直埋式波纹膨胀节按补偿方式分，主要有如下两种:
(1)一次性直埋膨胀节补偿器(也称无补偿直埋波纹膨胀节)。其工作原理是，将该种非金属波纹管补偿器产品安装在管道上后，把管道加热到要求的温度，管道热伸长，波纹膨胀节补偿器被相应压缩，在此状态下将外套4在A环缝处密封焊死，补偿器成为刚性整体，不再有补偿能力。工作中则由管路的拉伸一压缩弹性变形进行补偿，所以实质上对于管道是属于无补偿直埋。用这种方法，补偿器只补偿了该段管路在设计温差下产生的变形总量的一部分，它的作用只使管路工作时拉伸一压缩的平衡点处在设计温差下变形总量的中点，使拉伸、压缩应力基本相等，起降低管路拉伸或压缩变形应力的作用。该补偿器适合于管道内介质工作温度与安装温度的温差大于65℃，且介质工作温度小于95℃时的情况。这种类型的补偿器一般补偿量小，无寿命要求，无疲劳失效问题，管路不需滑动支架，造价也低。但是管路的加热以及补偿器上焊缝的焊接，给施工增加了很大难度。
(2)自由补偿直埋波纹膨胀节补偿器(也称有补偿直埋波纹膨胀节)。这种补偿器可以实现自由伸缩补偿。与一次性直埋补偿器相比，管道变形应力小，安装简单，目前为许多供热工程所广泛采用，但是其体积比较大，造价较高。
河北中浩机械制造有限公司(http://www.btzhonghao.com)注重产品金属波纹管补偿器，金属软管，非金属矩形补偿器，非金属柔性补偿器使用安全，生产过程持续改进，日致完善，努力扩大生产规模，塑造中浩环保的生产竞争力。

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