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[金属软管技术资料下载]伴热管系金属波纹软管开裂失效分析
相关内容：金属软管介绍 浏览次数: 更新时间:2010-7-13
2005年12月，某公司沿海伴热管系中的一根金属波纹软管(以下简称软管)在生产运行过程中突
然开裂，使得10 t油品泄漏至内河，造成污染。不仅造成很大的经济损失，对环境亦造成一定影响。该伴热管系中共有此类软管66根，且使用不到3年，每年使用次数不超过30次，每次使用时间仅24 h，并且软管工作压力不超过1．5 MPa。为消除隐患，避免类似事故的发生，必须查找出软管失效断裂的原因。
1 开裂软管概况
1．1 伴热管与软管
伴热管线主要作用是对沥青管线进行伴热，实行码头收船作业。管线全长2．2 Km，伴热管采用4根(两去两回)DN80的20 无缝钢管。发生故障的软管距离伴热管系的油泵出口约为800 m。伴热管内介质为导热油，工作压力为0．5—1．2 MPa，温度为30 210℃，升温时间4～6 h。伴热管外为大气，最外层用保温棉包扎，并用镀锌铁皮保护。软管共66根。DN8O、PN为1．6 MPa、壁厚0．4 rmn、L=1．5m。软管的作用主要是补偿伴热管和沥青管之间因为不均匀受热产生的热膨胀位移的差值。
图1所示为波纹管和接管的连接结构。波纹管与碳钢短接管采用搭接方式连接，波纹管外有不锈
钢网套 用不锈钢丝编织而成。金属波纹软管部件材质：接管为20#钢、丝网为1Cr18Ni9、波纹管为0Crl8Ni9。图2所示为波纹管实际断裂位置，断裂发生在波纹管上的焊接热影响区，从图中可清楚地看到波纹管与接管焊接接头的细微部分结构，波纹管与接管有一平行间隙，焊缝区与波纹管母材呈直角状连接，此种结构的直角部位是应力集中部位，不耐拉伸与弯曲应力。
1．2 金属波纹软管失效形貌
软管失效形式如图3所示。失效的波纹管外层的钢丝网套已完全断开，波纹管已严重弯曲变形，
接管处波纹管呈直角方向弯曲向上，再弧形转向与沥青管紧贴。从接管处开始，至第二波的弧形转角段内，不锈钢丝网已拉开，其断裂呈散发状。波纹管转向由焊接区起始，转角外圆处裂口较大，基本沿波纹管端部的焊缝处断开，碳钢短管未发生破坏，断裂是发生在波纹管一侧。波纹管的波纹被拉开，变形量最大处还产生了轴向拉伸皱折。
造成金属软管破裂的因素主要有以下几个方面：疲劳、热膨胀、结构、焊接、应力腐蚀、材料等。从伴热管系使用情况来看，由于应力循环次数很低，故可以排除疲劳破坏的因素。另外，由热膨胀量计算结果可知，波纹管能够吸收伴热管与沥青管之间的最大热膨胀位移差，经现场勘查，伴热管与沥青管之间的固定点未脱焊，与断裂波纹管相连的伴热管均无明显移位，由此表明因伴热管热膨胀造成金属波纹软管开裂的因素也可基本排除。
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 伴热管系金属波纹软管开裂失效分析.rar
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