不銹鋼波紋管補(bǔ)償器腐蝕開裂原因分析

敬 松

（攀鋼集團(tuán)工程技術(shù)有限公司，四川攀枝花 617000）

0 引言

波紋管補(bǔ)償器可以將波紋管的長度進(jìn)行延伸，用以保障管道少量的伸縮，是當(dāng)前管道施工中最常用的零部件。由于金屬材料容易出現(xiàn)腐蝕，因此目前一些常見的波紋管補(bǔ)償器主要使用不銹鋼材料，這類材料造價較低，并且使用的壽命很長。但在實際使用中發(fā)現(xiàn)，即使使用不銹鋼材料的波紋管補(bǔ)償器，依舊存在腐蝕開裂的情況，因此研究其開裂的原因，成為相關(guān)部門亟需解決的問題。波紋管補(bǔ)償器的應(yīng)用優(yōu)勢比較多，但在實際使用過程中，要嚴(yán)格遵循一定的使用條件，才能減少波紋管補(bǔ)償器出現(xiàn)問題的概率。尤其在實際安裝紋管補(bǔ)償器時，如果操作方式存在問題，會嚴(yán)重影響管道施工的安全。

1 不銹鋼波紋管補(bǔ)償器使用現(xiàn)狀

目前，我國許多行業(yè)廣泛使用波紋管補(bǔ)償器，它不僅具有較好的補(bǔ)償能力，還有較高的可靠性。而不銹鋼波紋管補(bǔ)償器的可靠性通過設(shè)計、制造以及安裝等環(huán)節(jié)保障，其中任意一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會導(dǎo)致不銹鋼波紋管補(bǔ)償器的使用壽命出現(xiàn)問題[1]。近年來，由于不銹鋼波紋管補(bǔ)償器經(jīng)常出現(xiàn)腐蝕開裂的情況，導(dǎo)致管道工程中出現(xiàn)問題的次數(shù)不斷增多，維修工作量不斷增大，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

2 不銹鋼波紋管補(bǔ)償器腐蝕開裂的主要原因

2.1 人為因素

2.1.1 重要性認(rèn)識不足

雖然有時不銹鋼波紋管補(bǔ)償器表面上看并沒有明顯的質(zhì)量問題，但實際使用時間超過兩年后，由于經(jīng)常受到高溫以及蒸汽的影響，不銹鋼波紋管補(bǔ)償器已無法滿足工作要求。出于對經(jīng)濟(jì)成本的考慮，對于不銹鋼波紋管補(bǔ)償器的重要性有所忽視，容易使不銹鋼波紋管補(bǔ)償器在運(yùn)行中存在安全隱患。

2.1.2 監(jiān)管工作不到位

設(shè)備在進(jìn)行生產(chǎn)或安裝后，都應(yīng)定時進(jìn)行維修及監(jiān)督，而不銹鋼波紋管補(bǔ)償器更是需要加強(qiáng)監(jiān)督力度。但是在實際使用過程中，企業(yè)內(nèi)部的監(jiān)督管理機(jī)制存在較多的問題，沒有制定定時檢查管理的計劃，并且員工對管理工作的態(tài)度也存在一定的問題。根據(jù)目前掌握的情況分析，不銹鋼波紋管補(bǔ)償器出現(xiàn)的腐蝕狀態(tài)，不是短時間內(nèi)形成的，說明其實腐蝕已經(jīng)出現(xiàn)一段時間，是因為監(jiān)督管理不到位，沒有及時發(fā)現(xiàn)腐蝕問題，從而錯失最佳的修復(fù)時機(jī)。由于不銹鋼波紋管補(bǔ)償器出現(xiàn)腐蝕導(dǎo)致管道泄漏，提高了生產(chǎn)成本，增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。

2.1.3 安裝問題

安裝不銹鋼波紋管補(bǔ)償器時，一些注意事項應(yīng)該嚴(yán)格落實，特別是安裝不同型號的補(bǔ)償器時的方式也各有不同。施工作業(yè)人員在進(jìn)行管道連接時經(jīng)常會選擇焊接的方式，一旦出現(xiàn)操作行為不規(guī)范的情況，并且后續(xù)沒有對于其進(jìn)行檢查，容易出現(xiàn)焊接不緊密，引發(fā)一系列安全性問題。另外，在安裝過程中沒有嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，也會導(dǎo)致使用后出現(xiàn)腐蝕開裂問題。

2.2 自然及工況因素

2.2.1 氣候因素

自然氣候的變化是不可控的因素。例如降雨或者降雪都會導(dǎo)致不銹鋼波紋管補(bǔ)償器出現(xiàn)腐蝕開裂問題。對于一些重工業(yè)城市，因為雨雪中有一定的氯離子，而氯離子通過段管縫隙進(jìn)入波紋管保護(hù)腔，便會引發(fā)應(yīng)力腐蝕開裂問題。

2.2.2 溫度因素

不銹鋼波紋管補(bǔ)償器長時間在溫度高低轉(zhuǎn)換的情況下，即工作時管道溫度有所提高，不工作時管道自然冷卻，也是導(dǎo)致不銹鋼波紋管補(bǔ)償器出現(xiàn)腐蝕開裂的根本性原因[2]。

2.2.3 工況因素

在冶金行業(yè)中，有些波紋管補(bǔ)償器所處的管道介質(zhì)是高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、荒煤氣等，這些介質(zhì)中都含有氯離子而具有腐蝕性，不銹鋼波紋管補(bǔ)償器長期與含有氯離子的介質(zhì)接觸，極易導(dǎo)致腐蝕開裂。

3 減少不銹鋼波紋管補(bǔ)償器腐蝕開裂的措施

3.1 管理工作的優(yōu)化及完善

對管理工作進(jìn)行優(yōu)化完善，是保障不銹鋼波紋管補(bǔ)償器安全穩(wěn)定工作的基礎(chǔ)。而目前的優(yōu)化完善，最主要的是提高工作人員的工作能力以及完善管理機(jī)制。

3.1.1 提高人員能力

解決不銹鋼波紋管補(bǔ)償器開裂腐蝕問題，需要提升工作人員的工作能力及素質(zhì)。企業(yè)可以通過加強(qiáng)宣傳教育，加強(qiáng)工作人員對管理素質(zhì)以及工作能力的重視。此外，公司還應(yīng)對工作人員的實際能力進(jìn)行全面考察，合理安排相應(yīng)的工作，并且結(jié)合先進(jìn)的管理技術(shù)及設(shè)備，提升工作人員的管理能力。例如，企業(yè)可以引進(jìn)計算機(jī)設(shè)備，或者在不銹鋼波紋管補(bǔ)償器上安裝感應(yīng)裝置，補(bǔ)償器出現(xiàn)異常，可以通過感應(yīng)裝置，將相關(guān)數(shù)據(jù)傳遞到計算機(jī)信息系統(tǒng)并發(fā)出警報，使管理人員及時進(jìn)行查看了解。另外，工作人員也應(yīng)定時檢查不銹鋼波紋管補(bǔ)償器并完成工作總結(jié)，利用信息技術(shù)對于數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，明確了解下一步管理工作的具體方向，提高管理工作質(zhì)量，降低不銹鋼波紋管補(bǔ)償器腐蝕開裂概率。

3.1.2 優(yōu)化管理機(jī)制

作為保障不銹鋼波紋管補(bǔ)償器以及其他設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，建立健全的監(jiān)督管理機(jī)制，也是對人員工作安全的保障。在這一過程中，工作人員應(yīng)合理使用信息技術(shù)手段，建立健全的監(jiān)督管理結(jié)構(gòu)體系，將對安全有影響的因素上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺，通過平臺使公司各部門建立溝通以及交流的渠道[3]。

（1）對工作人員的行為進(jìn)行管理，設(shè)立完善的責(zé)任監(jiān)督機(jī)制，并且可以通過績效考核的方式，對員工的工作能力進(jìn)行判定，從而對員工職位進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)整。

（2）對不銹鋼波紋管補(bǔ)償器的質(zhì)量進(jìn)行詳細(xì)管理，例如對其材料的檢查，在材料進(jìn)入施工現(xiàn)場時，除了需求提前對材料的質(zhì)量進(jìn)行檢查，在施工現(xiàn)場對材料質(zhì)量再次進(jìn)行檢查，從而保證材料的質(zhì)量不會受損。只有將相應(yīng)的管理內(nèi)容融入到目前的監(jiān)督機(jī)制之中，才能確保管理工作的科學(xué)性以及全面性，使不銹鋼波紋管補(bǔ)償器腐蝕開裂問題得到根本性解決。

3.2 波紋管補(bǔ)償器的質(zhì)量管理

3.2.1 選擇合適的材料

由于設(shè)備經(jīng)常與高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、荒煤氣相接觸，這些介質(zhì)都具有腐蝕性，因此應(yīng)選擇耐蝕性的材料，例如鐵鎳合金或者高鎳合金等材料。但由于這類材料價值較高，因此也可以對于波紋管表面進(jìn)行處理，使波紋管的外壁和外部環(huán)境介質(zhì)沒有接觸。比如可以選擇使用非晶態(tài)合金，使其抗腐蝕性能得到提高；或者使用環(huán)氧涂層將腐蝕介質(zhì)進(jìn)行隔離，達(dá)到防止腐蝕開裂的效果[4]。

波紋管材料的選擇應(yīng)滿足以下要求：①較好的的塑性。方便波紋管加工處理，并且在之后可以進(jìn)行冷作硬化或者熱處理等；②較高的彈性極限以及較好的抗拉強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度，保障波紋管可以正常的工作；③良好的焊接性能。滿足波紋管制作中涉及的焊接工藝需求；④較好的耐腐蝕性。使波紋管無論在何種環(huán)境下都能正常工作。

3.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計

絕大多數(shù)不銹鋼波紋管出現(xiàn)失效，主要是外部環(huán)境導(dǎo)致，因此設(shè)計人員在設(shè)計補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)的，應(yīng)考慮將外部腐蝕介質(zhì)和波紋管的接觸進(jìn)行隔離。例如對于外壓軸向型補(bǔ)償器，可以在出口管和端環(huán)之間增加填料密封裝置，該裝置的實際作用是套筒補(bǔ)償器，不僅能防止外部腐蝕介質(zhì)入侵，還可以為不銹鋼波紋管補(bǔ)償器增加安全屏障，避免其出現(xiàn)損壞，延長補(bǔ)償器的使用壽命。

3.2.3 安裝質(zhì)量

波紋管承重效果較差，應(yīng)單獨(dú)吊裝。除了設(shè)計要求需要的預(yù)拉伸或者冷緊變形量之外，安裝時嚴(yán)禁將波紋管進(jìn)行變形來滿足管道安裝偏差。另外，波紋管所有的活動元件不能被外部構(gòu)件卡死，或者對其活動部位的正常工作進(jìn)行限制，以保障不會出現(xiàn)安裝質(zhì)量問題。

4 結(jié)語

對于管道工程建設(shè)來說，不銹鋼波紋管補(bǔ)償器的腐蝕開裂問題是影響其質(zhì)量以及安全的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。而造成不銹鋼波紋管補(bǔ)償器腐蝕開裂的主要原因是工作人員的行為不規(guī)范，選擇材料時沒有根據(jù)實際的情況進(jìn)行選擇，管理工作也存在較多的問題，此外還存在一些自然因素，都會造成不銹鋼波紋管補(bǔ)償器出現(xiàn)問題。因此企業(yè)要根據(jù)管道的實際施工情況制定科學(xué)合理的管理方案，優(yōu)化管理機(jī)制，并完善管理工作內(nèi)容，以降低不銹鋼波紋管補(bǔ)償器腐蝕開裂的概率，阻斷腐蝕源的出現(xiàn)，從根本上解決腐蝕問題。