應力腐蝕是一種破壞性極強的脆性斷裂。它是材料在特定的環(huán)境下和一定拉應力作用下,出現(xiàn)的腐蝕現(xiàn)象。對于
金屬波紋管膨脹節(jié)這種熱位移應力較大設備,應力腐蝕問題必須要引起設計者足夠的重視。
產生應力腐蝕的要素:合金材料的化學成分、操作介質、應力水平。
應力腐蝕是材料內應力和電化學腐蝕聯(lián)合作用的結果。應力腐蝕的防治也需從多方面綜合解決。
1)金屬波紋管膨脹節(jié)要避免選用對操作介質應力裂紋敏感的鋼材作為波紋管的材料;對于腐蝕較嚴重的介質,宜于選用高鉻、鎳的耐蝕合金鋼或鎳基鋼;
2)對用作金屬波紋管膨脹節(jié)材料的化學成分、雜質含量、內部缺陷要有嚴格的限制和檢驗;
3)波紋管的參數(shù)選用要合理,以便減小波紋管內的應力值。一般說來波紋管的壁厚不能過大,否則熱位移會沿子午向產生很大的薄膜應力和彎曲應力。在工程上,波紋管單層壁厚大于5mm的金屬波紋管膨脹節(jié)很少使用。
減少疲勞循環(huán)次數(shù),提高疲勞應力,對于工程設計來說,不是明智之舉。
對于壓力較高或直徑較大的金屬波紋管膨脹節(jié),宜選用多層波,當失穩(wěn)滿足不了要求時,可采用加強環(huán)機構,此時選用較大的波高比較有利。
4)波紋管的成型、焊接,避免機械損傷,防止表面飛濺焊渣,焊瘤。嚴格進行焊縫探傷檢查。應力裂紋多發(fā)生在縱、環(huán)焊縫處。
5)波紋管的成型后要進行熱處理。消除成型時的殘余應力。
6)改善工藝操作介質的腐蝕環(huán)境,對于噴水或水蒸氣的工藝系統(tǒng),采用除鹽脫氧的水或蒸汽。加緩蝕劑也是工程上常采用的措施。
7)防止露點腐蝕,是防止電化學腐蝕和應力腐蝕重要的一環(huán)。大量工業(yè)實踐證明了,材料的腐蝕,在介質出現(xiàn)相變過程(氣體冷凝為液體)最為嚴重。金屬波紋管膨脹節(jié)一般都是裸露在大氣中,寒冬季節(jié),工業(yè)介質易在波紋管表面結露。為此,當金屬
波紋管膨脹節(jié)的設計溫度等于或大于工藝介質的溫度時,采用外加保護套的結構,是一種簡單而有效地措施。