不锈钢波纹管补偿器腐蚀开裂原因分析

敬 松

（攀钢集团工程技术有限公司，四川攀枝花 617000）

0 引言

波纹管补偿器可以将波纹管的长度进行延伸，用以保障管道少量的伸缩，是当前管道施工中最常用的零部件。由于金属材料容易出现腐蚀，因此目前一些常见的波纹管补偿器主要使用不锈钢材料，这类材料造价较低，并且使用的寿命很长。但在实际使用中发现，即使使用不锈钢材料的波纹管补偿器，依旧存在腐蚀开裂的情况，因此研究其开裂的原因，成为相关部门亟需解决的问题。波纹管补偿器的应用优势比较多，但在实际使用过程中，要严格遵循一定的使用条件，才能减少波纹管补偿器出现问题的概率。尤其在实际安装纹管补偿器时，如果操作方式存在问题，会严重影响管道施工的安全。

1 不锈钢波纹管补偿器使用现状

目前，我国许多行业广泛使用波纹管补偿器，它不仅具有较好的补偿能力，还有较高的可靠性。而不锈钢波纹管补偿器的可靠性通过设计、制造以及安装等环节保障，其中任意一个环节出现问题，都会导致不锈钢波纹管补偿器的使用寿命出现问题[1]。近年来，由于不锈钢波纹管补偿器经常出现腐蚀开裂的情况，导致管道工程中出现问题的次数不断增多，维修工作量不断增大，严重影响生产的顺利进行。

2 不锈钢波纹管补偿器腐蚀开裂的主要原因

2.1 人为因素

2.1.1 重要性认识不足

虽然有时不锈钢波纹管补偿器表面上看并没有明显的质量问题，但实际使用时间超过两年后，由于经常受到高温以及蒸汽的影响，不锈钢波纹管补偿器已无法满足工作要求。出于对经济成本的考虑，对于不锈钢波纹管补偿器的重要性有所忽视，容易使不锈钢波纹管补偿器在运行中存在安全隐患。

2.1.2 监管工作不到位

设备在进行生产或安装后，都应定时进行维修及监督，而不锈钢波纹管补偿器更是需要加强监督力度。但是在实际使用过程中，企业内部的监督管理机制存在较多的问题，没有制定定时检查管理的计划，并且员工对管理工作的态度也存在一定的问题。根据目前掌握的情况分析，不锈钢波纹管补偿器出现的腐蚀状态，不是短时间内形成的，说明其实腐蚀已经出现一段时间，是因为监督管理不到位，没有及时发现腐蚀问题，从而错失最佳的修复时机。由于不锈钢波纹管补偿器出现腐蚀导致管道泄漏，提高了生产成本，增加了企业的经济损失。

2.1.3 安装问题

安装不锈钢波纹管补偿器时，一些注意事项应该严格落实，特别是安装不同型号的补偿器时的方式也各有不同。施工作业人员在进行管道连接时经常会选择焊接的方式，一旦出现操作行为不规范的情况，并且后续没有对于其进行检查，容易出现焊接不紧密，引发一系列安全性问题。另外，在安装过程中没有严格执行操作规程，也会导致使用后出现腐蚀开裂问题。

2.2 自然及工况因素

2.2.1 气候因素

自然气候的变化是不可控的因素。例如降雨或者降雪都会导致不锈钢波纹管补偿器出现腐蚀开裂问题。对于一些重工业城市，因为雨雪中有一定的氯离子，而氯离子通过段管缝隙进入波纹管保护腔，便会引发应力腐蚀开裂问题。

2.2.2 温度因素

不锈钢波纹管补偿器长时间在温度高低转换的情况下，即工作时管道温度有所提高，不工作时管道自然冷却，也是导致不锈钢波纹管补偿器出现腐蚀开裂的根本性原因[2]。

2.2.3 工况因素

在冶金行业中，有些波纹管补偿器所处的管道介质是高炉煤气、焦炉煤气、荒煤气等，这些介质中都含有氯离子而具有腐蚀性，不锈钢波纹管补偿器长期与含有氯离子的介质接触，极易导致腐蚀开裂。

3 减少不锈钢波纹管补偿器腐蚀开裂的措施

3.1 管理工作的优化及完善

对管理工作进行优化完善，是保障不锈钢波纹管补偿器安全稳定工作的基础。而目前的优化完善，最主要的是提高工作人员的工作能力以及完善管理机制。

3.1.1 提高人员能力

解决不锈钢波纹管补偿器开裂腐蚀问题，需要提升工作人员的工作能力及素质。企业可以通过加强宣传教育，加强工作人员对管理素质以及工作能力的重视。此外，公司还应对工作人员的实际能力进行全面考察，合理安排相应的工作，并且结合先进的管理技术及设备，提升工作人员的管理能力。例如，企业可以引进计算机设备，或者在不锈钢波纹管补偿器上安装感应装置，补偿器出现异常，可以通过感应装置，将相关数据传递到计算机信息系统并发出警报，使管理人员及时进行查看了解。另外，工作人员也应定时检查不锈钢波纹管补偿器并完成工作总结，利用信息技术对于数据进行统计分析，明确了解下一步管理工作的具体方向，提高管理工作质量，降低不锈钢波纹管补偿器腐蚀开裂概率。

3.1.2 优化管理机制

作为保障不锈钢波纹管补偿器以及其他设备稳定运行的关键性环节，建立健全的监督管理机制，也是对人员工作安全的保障。在这一过程中，工作人员应合理使用信息技术手段，建立健全的监督管理结构体系，将对安全有影响的因素上传到网络平台，通过平台使公司各部门建立沟通以及交流的渠道[3]。

（1）对工作人员的行为进行管理，设立完善的责任监督机制，并且可以通过绩效考核的方式，对员工的工作能力进行判定，从而对员工职位进行科学合理的调整。

（2）对不锈钢波纹管补偿器的质量进行详细管理，例如对其材料的检查，在材料进入施工现场时，除了需求提前对材料的质量进行检查，在施工现场对材料质量再次进行检查，从而保证材料的质量不会受损。只有将相应的管理内容融入到目前的监督机制之中，才能确保管理工作的科学性以及全面性，使不锈钢波纹管补偿器腐蚀开裂问题得到根本性解决。

3.2 波纹管补偿器的质量管理

3.2.1 选择合适的材料

由于设备经常与高炉煤气、焦炉煤气、荒煤气相接触，这些介质都具有腐蚀性，因此应选择耐蚀性的材料，例如铁镍合金或者高镍合金等材料。但由于这类材料价值较高，因此也可以对于波纹管表面进行处理，使波纹管的外壁和外部环境介质没有接触。比如可以选择使用非晶态合金，使其抗腐蚀性能得到提高；或者使用环氧涂层将腐蚀介质进行隔离，达到防止腐蚀开裂的效果[4]。

波纹管材料的选择应满足以下要求：①较好的的塑性。方便波纹管加工处理，并且在之后可以进行冷作硬化或者热处理等；②较高的弹性极限以及较好的抗拉强度和疲劳强度，保障波纹管可以正常的工作；③良好的焊接性能。满足波纹管制作中涉及的焊接工艺需求；④较好的耐腐蚀性。使波纹管无论在何种环境下都能正常工作。

3.2.2 结构设计

绝大多数不锈钢波纹管出现失效，主要是外部环境导致，因此设计人员在设计补偿器结构的，应考虑将外部腐蚀介质和波纹管的接触进行隔离。例如对于外压轴向型补偿器，可以在出口管和端环之间增加填料密封装置，该装置的实际作用是套筒补偿器，不仅能防止外部腐蚀介质入侵，还可以为不锈钢波纹管补偿器增加安全屏障，避免其出现损坏，延长补偿器的使用寿命。

3.2.3 安装质量

波纹管承重效果较差，应单独吊装。除了设计要求需要的预拉伸或者冷紧变形量之外，安装时严禁将波纹管进行变形来满足管道安装偏差。另外，波纹管所有的活动元件不能被外部构件卡死，或者对其活动部位的正常工作进行限制，以保障不会出现安装质量问题。

4 结语

对于管道工程建设来说，不锈钢波纹管补偿器的腐蚀开裂问题是影响其质量以及安全的关键性环节。而造成不锈钢波纹管补偿器腐蚀开裂的主要原因是工作人员的行为不规范，选择材料时没有根据实际的情况进行选择，管理工作也存在较多的问题，此外还存在一些自然因素，都会造成不锈钢波纹管补偿器出现问题。因此企业要根据管道的实际施工情况制定科学合理的管理方案，优化管理机制，并完善管理工作内容，以降低不锈钢波纹管补偿器腐蚀开裂的概率，阻断腐蚀源的出现，从根本上解决腐蚀问题。