金属波纹管补偿器广泛应用于供热等行业中，它具有造价低等特点，U形波纹管补偿器是最常用的一种。随着波纹管补偿器在供热管网中的应用增加和适用范围不断扩大，波纹管补偿器腐蚀失效的现象也随之增加。1 Cr18Ni9Ti不锈钢波纹管补偿器在腐蚀介质作用下易发生局部腐蚀，其主要腐蚀形式为点蚀、应力腐蚀、晶问腐蚀、缝隙腐蚀和腐蚀疲劳开裂 。对已经失效的波纹管补偿器进行分析研究，确定波纹管补偿器失效的原因，对保证供热管道的安全运行有着重大意义。本文对不锈钢U型波纹管补偿器腐蚀、失效原因进行分析。
1 概况
　　在某供热管道上发现有3个波纹管补偿器出现泄漏现象。该供热管道敷设于1989年，常年工作，供热介质最高温度约120℃ ，日平均供水温度约90度，供水压力约0．8 MPa。每年停水检修1次，检修时间为7～15 d。实际运行参数远低于设计许用值，且完全正常。
补偿器为外压式波纹管式，波纹管的材质为
　　1Cr18Ni9Ti。波纹管补偿器设计压力为1．6 MPa，设计温度为150℃ ，额定位移量为350．0 mm，轴向刚度为390 N／mm，许用疲劳次数为1 000次，波根直径为1 272 mm，波高为64．0 mm，波距为82．0 mm，波数为5+5+5，不锈钢板层数为5层(由内至外为第1～5层)，单层厚度为1．0 mm。补偿器结构见图1，波纹管的靠近外管的一面称为外表面，靠近出口管的一面称为内表面，外表面与管道形成密闭的系统，并与供热介质接触，而内表面与外部空气接触。
　　整个波纹管补偿器安装在地下小室内，管道管底距地面高度为600～800 mm。供热介质为除氧水，波纹管外表面与供热介质接触，内表面暴露在小室环境中。设计要求小室内干燥，但在雨季或雪天，小室内会有路面污水流人，并导致波纹管部分浸泡在污水中。3个补偿器解剖后在波纹管表面均发现有腐蚀斑点和腐蚀坑，腐蚀坑周边有黄色锈蚀斑。
2 试验分析
① 宏观分析
　　将泄漏的补偿器从小室中取出并解剖分析。可以看出，接触大气的波纹管内表面有不同程度的腐蚀，大部分表面已丧失金属光泽，并有大量的腐蚀坑和裂纹，靠近出口端环的一组波纹管腐蚀最严重。腐蚀严重的波纹管管段1～3层不锈钢板完全腐蚀穿透，并且完全失去金属光泽，形似树皮(见图2)。清除局部腐蚀产物后，可见裂纹呈曲折分岔形态，部分主裂纹旁丛生许多网状裂纹(见图3)。第1、2层不锈钢板间有棕黑色腐蚀产物和白色沉积物，第1层内表面附着腐蚀产物，波间局部位置有沉积的残留物及残留污水。
② 微观分析
　　失效波纹管裂纹断口表面形态见图4，可以观察到裂纹断口表面呈台阶状，这是多裂纹起源的形
态特征。断口表面微观形态主要为解理断裂，在断口上可观察到明显的解理台阶、涟波和河流花样
(见图5)，同时可以观察到解理和微坑混合的准解理形态(见图6)。试样抛光并经王水腐蚀后，在光学显微镜下观察，发现裂纹发展均为穿晶型(见图7)，未发现晶间腐蚀迹象。从裂纹的微观走向和典型的分岔形态看，裂纹的形成和扩展具有不锈钢应力腐蚀裂纹的一般特征 。
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供热管道波纹管补偿器的腐蚀失效.rar