對(duì)在役的非金屬補(bǔ)償器進(jìn)行壽命評(píng)估是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作,，其中有很多不確定的因素，比如由于年久波紋管補(bǔ)償器的圖紙己經(jīng)無法查閱,。通過此次在役直管壓力平衡型補(bǔ)償器的壽命評(píng)估,，得出了一套比較完善的壽命評(píng)估路線。
(1)了解波紋管補(bǔ)償器的基本情況
首先要了解清楚補(bǔ)償器以及波紋管的類型,，補(bǔ)償器各部分的材料,，補(bǔ)償器中波紋管的工藝參數(shù),、設(shè)計(jì)參數(shù)以及補(bǔ)償器的工作參數(shù)和服役情況。有時(shí)候在查閱這些資料的時(shí)候,，由于年久的緣故,，很多資料己經(jīng)無法查閱，為了保證評(píng)估的正常進(jìn)行必須詢問相關(guān)負(fù)責(zé)人員,。如果有些資料確實(shí)無法獲取,，那么可以暫時(shí)擱置，在后面的評(píng)估過程中進(jìn)行比較保守的估算,。其次要對(duì)進(jìn)行壽命評(píng)估的補(bǔ)償器進(jìn)行相關(guān)理論的學(xué)習(xí),，掌握補(bǔ)償器的基本工作原理及相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。最后查找-類似的評(píng)估項(xiàng)目,，學(xué)習(xí)相關(guān)的評(píng)估技術(shù),。
(2)波紋管補(bǔ)償器的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)
掌握了需要評(píng)估的波紋管補(bǔ)償器的基本情況后對(duì)該補(bǔ)償器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)。檢測(cè)分為補(bǔ)償器的工作條件,、幾何參數(shù)測(cè)量,、宏觀檢查、無損探傷和材質(zhì)檢驗(yàn)等,。其中幾何參數(shù)測(cè)量可分為冷態(tài)和熱態(tài),，主要測(cè)量冷態(tài)和熱態(tài)時(shí)波紋管的幾何參數(shù)以及管道的長(zhǎng)度。宏觀檢查主要是檢查現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)償器的支承結(jié)構(gòu),、波紋管的變形情況,，螺栓、連桿,、焊縫以及內(nèi)筒等結(jié)構(gòu)件的損傷情況,。無損探傷主要掌握是波紋管表面以及角焊縫等處的安全狀況。材質(zhì)檢驗(yàn)可分為破壞性和非破壞性檢驗(yàn),，破壞性檢驗(yàn)主要是對(duì)補(bǔ)償器進(jìn)行切割取樣,，然后進(jìn)行材料力學(xué)性能分析；非破壞性檢驗(yàn)主要用于在役的不可置換并且昂貴的補(bǔ)償器,，這時(shí)候主要進(jìn)行硬度的測(cè)量或者-方法,，通過相應(yīng)的公式轉(zhuǎn)換來了解補(bǔ)償器波紋管材質(zhì)力學(xué)性能是否發(fā)生改變。對(duì)于材料組份檢測(cè),，可以切割取樣進(jìn)行能譜分析,，但是對(duì)于在役的非金屬波紋管補(bǔ)償器由于不能夠破壞取樣，并且波紋管一般壁厚較薄也不能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)金相,，因此只能通過力學(xué)性能來說明材料情況,。通過檢驗(yàn)掌握補(bǔ)償器具體的工作狀態(tài)以及損傷情況，制定相應(yīng)的處理措施,。
(3)應(yīng)力計(jì)算及校核
現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)采集相關(guān)的數(shù)據(jù)后,，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)需要評(píng)估的補(bǔ)償器波紋管進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算及校核,。計(jì)算條件一般選取正常工作態(tài)和設(shè)計(jì),。必要時(shí)，可以進(jìn)行有限元建模,，然后進(jìn)行應(yīng)力分析,。
(4)補(bǔ)償器壽命評(píng)估
在對(duì)非金屬波紋補(bǔ)償器做好上述的準(zhǔn)備后即可以對(duì)波紋管進(jìn)行壽命評(píng)估。在評(píng)估的過程中通常會(huì)有幾項(xiàng)對(duì)壽命影響比較大的因素,，這時(shí)候就需要進(jìn)行綜合考慮,，比如設(shè)計(jì)工況計(jì)算時(shí)有些應(yīng)力校核不通過，考慮到各種誤差可能只是應(yīng)力虛高,，實(shí)際的應(yīng)力水平并沒有達(dá)到那么高的水平,，在正常工作條件下應(yīng)力水平一般較低，如果在正常工作條件下整體應(yīng)力水平己經(jīng)較高了,，那么建議更換,。有時(shí)候補(bǔ)償器失穩(wěn)并不會(huì)影響使用，只會(huì)增加失效的幾率,，可能這個(gè)非金屬補(bǔ)償器還能用十幾年也有可能這個(gè)補(bǔ)償器下一個(gè)周期內(nèi)失效,，這個(gè)時(shí)候就需要進(jìn)行全方位評(píng)估，如果在下個(gè)使用周期內(nèi)的失效幾率很大的話,，那么建議立即換掉,，如果失效幾率不大的話則可以繼續(xù)使用，到下個(gè)周期結(jié)束時(shí)再進(jìn)行評(píng)估,。補(bǔ)償器的壽命評(píng)估需要的是對(duì)補(bǔ)償器全方位的考慮,，同時(shí)還需要豐富的工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷。
金屬波紋膨脹節(jié)簡(jiǎn)稱波紋膨脹節(jié),，是一種管道補(bǔ)償構(gòu)件,。近年來，這一新型構(gòu)件在我國(guó)不同領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,。供熱管道直埋由于其技術(shù)的先進(jìn)性和施工成本低等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用,，直埋管道的補(bǔ)償方法及其補(bǔ)償器隨之被開發(fā)。用于直埋管道補(bǔ)償?shù)牟y膨脹節(jié),，由于易安裝,、體積小、占地面積小,、補(bǔ)償量大,，較之傳統(tǒng)的“U”、“L”型補(bǔ)償器等有明顯的優(yōu)勢(shì),。
但是,，由于波紋膨脹節(jié)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)涉及材料學(xué),、力學(xué)、熱力學(xué)等多種領(lǐng)域,，設(shè)計(jì)計(jì)算的理論和經(jīng)驗(yàn)方法較多,，互相之間的差異較大，這就給產(chǎn)品的設(shè)計(jì)帶來很大的問題,。目前各制造廠家所采用的設(shè)計(jì)方法不盡相同,，有的設(shè)計(jì)重理論，有的重經(jīng)驗(yàn),，其結(jié)果相差很大,。這也給設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)人員在對(duì)供熱直埋管道波紋膨脹節(jié)進(jìn)行選型時(shí)帶來難題，不僅造成不必要的浪費(fèi),，有的甚至可能導(dǎo)致工程事故的發(fā)生,。鑒于此，對(duì)供熱直埋管道波紋膨脹節(jié)的特點(diǎn),、補(bǔ)償類型,、設(shè)計(jì)步驟及注意事項(xiàng)作一簡(jiǎn)要的說明。
2直埋式波紋膨脹節(jié)的特點(diǎn)
直埋式波紋膨脹節(jié)與普通波紋膨脹節(jié)不同,。普通式波紋膨脹節(jié)不能浸泡在污水中,，更不能直接埋在泥土里。因?yàn)槠胀ㄊ讲y膨脹節(jié)是不銹鋼波紋與碳鋼經(jīng)氫弧焊焊接而成,，當(dāng)污水或泥土中的氯離子含量超過一定數(shù)量時(shí),，將在不銹鋼與碳鋼焊接處產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，加速焊口的破壞,，降低使用壽命,。而直埋式波紋膨脹節(jié)由于采用了使膨脹節(jié)與積水隔絕的措施，從而實(shí)現(xiàn)了全直埋,，使波紋膨脹節(jié)與管道的使用壽命相同,。
直埋式波紋膨脹節(jié)按補(bǔ)償方式分，主要有如下兩種:
(1)一次性直埋膨脹節(jié)補(bǔ)償器(也稱無補(bǔ)償直埋波紋膨脹節(jié)),。其工作原理是,，將該種非金屬波紋管補(bǔ)償器產(chǎn)品安裝在管道上后，把管道加熱到要求的溫度,，管道熱伸長(zhǎng),，波紋膨脹節(jié)補(bǔ)償器被相應(yīng)壓縮，在此狀態(tài)下將外套4在A環(huán)縫處密封焊死,，補(bǔ)償器成為剛性整體,，不再有補(bǔ)償能力。工作中則由管路的拉伸一壓縮彈性變形進(jìn)行補(bǔ)償,，所以實(shí)質(zhì)上對(duì)于管道是屬于無補(bǔ)償直埋,。用這種方法,，補(bǔ)償器只補(bǔ)償了該段管路在設(shè)計(jì)溫差下產(chǎn)生的變形總量的一部分，它的作用只使管路工作時(shí)拉伸一壓縮的平衡點(diǎn)處在設(shè)計(jì)溫差下變形總量的中點(diǎn),，使拉伸,、壓縮應(yīng)力基本相等,，起降低管路拉伸或壓縮變形應(yīng)力的作用,。該補(bǔ)償器適合于管道內(nèi)介質(zhì)工作溫度與安裝溫度的溫差大于65℃，且介質(zhì)工作溫度小于95℃時(shí)的情況,。這種類型的補(bǔ)償器一般補(bǔ)償量小,，無壽命要求，無疲勞失效問題,，管路不需滑動(dòng)支架,，造價(jià)也低。但是管路的加熱以及補(bǔ)償器上焊縫的焊接,，給施工增加了很大難度,。
(2)自由補(bǔ)償直埋波紋膨脹節(jié)補(bǔ)償器(也稱有補(bǔ)償直埋波紋膨脹節(jié))。這種補(bǔ)償器可以實(shí)現(xiàn)自由伸縮補(bǔ)償,。與一次性直埋補(bǔ)償器相比,，管道變形應(yīng)力小，安裝簡(jiǎn)單,，目前為許多供熱工程所廣泛采用,，但是其體積比較大，造價(jià)較高,。
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