不銹鋼波紋補償器是以波紋彈性元件為主體,形狀相似的補償元件。主要用于管道與管道之間、設備與管道之間的位移補償和連接。在應用中起到吸收位移、降噪、減振、保護管道和設備的作用。根據補償方向,不銹鋼波紋補償器主要分為軸向波紋補償器、橫向波紋補償器和角向波紋補償器。具體型號分為數百種類型。在使用中,應根據工程需要選擇合適型號的波紋補償器。
不銹鋼波紋管膨脹節具有良好的位移補償功能,在許多工業領域得到了廣泛的應用。多年來,波紋管膨脹節的使用、應力計算和疲勞壽命一直是廣大用戶十分關心的問題。然而,由于波紋管膨脹節的廣泛應用,不同的工程對補償器的要求也不同。到目前為止,它們僅限于同一特定條件下的空氣介質。事實上,波紋管膨脹節經常工作在一些腐蝕性介質中,導致了腐蝕疲勞環境敏感型波紋管膨脹節的斷裂失效,而軋制薄壁金屬殼體使其破壞更為突然和破壞性。
在一些生產部門,波紋膨脹節的工作條件相當惡劣,通道內常有腐蝕性介質存在。在電化學腐蝕和熱應力的共同作用下,應力腐蝕和腐蝕疲勞斷裂加劇,往往導致波紋膨脹節在規定壽命前失效,其中腐蝕疲勞占較大比例。
一般情況下,膨脹節中的波紋管在超過其材料屈服極限的高應力下工作。因此,波紋管每變形一次,其原有的自由長度就無法恢復,存在殘余變形。這樣,如果殘余變形累積到一定程度,就會損壞波紋管。失效時的累積循環次數在實踐中稱為伸縮縫的疲勞壽命,為保證伸縮縫的安全,應取一定的安全系數,取膨脹節的許用疲勞壽命。
影響膨脹節疲勞壽命的因素很多。主要影響因素有幾何尺寸、制造方法、熱處理、材料、結構形式、單層、多層、單波和多波、工作條件(軸向和非軸向變形)等。
由于奧氏體不銹鋼的自鈍化作用,在不銹鋼波紋管膨脹節表面形成了一層非常薄而致密的鈍化膜。氯的滲透、高應力載荷對鈍化膜的撕裂作用、腐蝕介質“氯”接觸引起的應力循環對鈍化膜的影響,以及應力循環的作用引起金屬中晶粒間的相對滑移。這三個因素的共同作用導致膨脹節局部腐蝕,逐漸形成微裂紋,并繼續擴展,甚至突然斷裂。雖然波紋管外壁在同一位置的應力大于內壁的應力,但腐蝕疲勞裂紋往往始于內壁。