如何处理膨胀节的压实故障

如何处理膨胀节的压实故障？

膨胀节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。

一、膨胀节压实的判断方法

在热工管道中的支点之间，一般都设有膨胀节，热态时由于管道随温度的升高伸长，膨胀节被压缩；当温度降低时，管道缩短，膨胀节伸长，达到冷态时，膨胀节逐步恢复到安装。正是膨胀节的补偿作用，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，管道应力会顶坏其它部件。那么如何判断膨胀节是否失效或者压实呢？我们可以通过观察膨胀节冷、热两种状态下的尺寸会知道，比如，若看到膨胀节在冷、热态时的轴向尺寸不变，或变化很小，那么可以认为膨胀节已被压实，失去了补偿作用。这样非常危险，它会使管道、结构长期处于较大的受力状态，具有较大的破坏作用。

二、膨胀节被压实的原因

为了分析原因，需要引入两个概念，是蠕变与应力松弛。蠕变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℃以上会发生。应力松弛是零件在高温和载荷的作用下，应力逐渐减小的现象，实际上是弹性变形逐步转变成了塑性变形。所以膨胀节的压实大部分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。膨胀节被压实的原因，大致有以下几个方面。

1.膨胀节材料性能较差，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。

2.膨胀节在安装时预留空间不足，冷态已经被挤压，一旦管道升温伸长后遭到挤压，容易生产塑性变形。

3.管道设计时，对管道热胀量估计不足，选择的膨胀节不能满足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。

4.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。

综上所述，膨胀节的压实是金属高温蠕变与应力松弛等综合因素作用的结果，可以从以下几个方面去克服。首先要充分考虑管道工作温度，在膨胀节的选择上要留有充分的余地，补偿量不低于计算膨胀量的两倍；其二，生产单位要掌握管道的正常工作温度，使其在正常设计参数内工作，若温度过高，管道发生蠕变、松弛的速度会加快，变形量也会变大；膨胀节的购置符合设计要求，低质产品应用到生产线。

三、压实膨胀节的处理

膨胀节被压实后，补偿作用消失，管道的热胀冷缩会对结构造成较大的破坏，进行处理，处理的方法可有以下几种。

1.膨胀节已经破损的处理

若发现膨胀节已经受挤压破损，可以做更换处理，处理时要增大空间，把已经产生塑性变形的管道去掉一部分，补偿能力足够。也可以将原膨胀节去掉一部分，然后用非金属膨胀节围裹夹紧，但需考虑温度是否合适。

2.膨胀节虽受挤压，尚未损坏的处理

当发现膨胀节虽被压实，但尚未损坏，可以把管道与膨胀节接口割开，再去掉部分管道，空间与正常膨胀节需用空间一致，使被压缩的膨胀节自由伸长或帮助其伸长到正常状态，然后再焊接到一起即可。

3.对于本身补偿量不足的膨胀节的处理

若设计时，膨胀节的补偿量不足，应当更换，或另增置一个膨胀节。更换和新增时，都要能使膨胀节有足够的安装尺寸，避免膨胀节冷态受力。

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