不銹鋼波紋管補償器腐蝕開裂原因分析

敬 松

（攀鋼集團工程技術有限公司，四川攀枝花 617000）

0 引言

波紋管補償器可以將波紋管的長度進行延伸，用以保障管道少量的伸縮，是當前管道施工中最常用的零部件。由于金屬材料容易出現腐蝕，因此目前一些常見的波紋管補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。但在實際使用中發現，即使使用不銹鋼材料的波紋管補償器，依舊存在腐蝕開裂的情況，因此研究其開裂的原因，成為相關部門亟需解決的問題。波紋管補償器的應用優勢比較多，但在實際使用過程中，要嚴格遵循一定的使用條件，才能減少波紋管補償器出現問題的概率。尤其在實際安裝紋管補償器時，如果操作方式存在問題，會嚴重影響管道施工的安全。

1 不銹鋼波紋管補償器使用現狀

目前，我國許多行業廣泛使用波紋管補償器，它不僅具有較好的補償能力，還有較高的可靠性。而不銹鋼波紋管補償器的可靠性通過設計、制造以及安裝等環節保障，其中任意一個環節出現問題，都會導致不銹鋼波紋管補償器的使用壽命出現問題[1]。近年來，由于不銹鋼波紋管補償器經常出現腐蝕開裂的情況，導致管道工程中出現問題的次數不斷增多，維修工作量不斷增大，嚴重影響生產的順利進行。

2 不銹鋼波紋管補償器腐蝕開裂的主要原因

2.1 人為因素

2.1.1 重要性認識不足

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

2.1.2 監管工作不到位

設備在進行生產或安裝后，都應定時進行維修及監督，而不銹鋼波紋管補償器更是需要加強監督力度。但是在實際使用過程中，企業內部的監督管理機制存在較多的問題，沒有制定定時檢查管理的計劃，并且員工對管理工作的態度也存在一定的問題。根據目前掌握的情況分析，不銹鋼波紋管補償器出現的腐蝕狀態，不是短時間內形成的，說明其實腐蝕已經出現一段時間，是因為監督管理不到位，沒有及時發現腐蝕問題，從而錯失最佳的修復時機。由于不銹鋼波紋管補償器出現腐蝕導致管道泄漏，提高了生產成本，增加了企業的經濟損失。

2.1.3 安裝問題

安裝不銹鋼波紋管補償器時，一些注意事項應該嚴格落實，特別是安裝不同型號的補償器時的方式也各有不同。施工作業人員在進行管道連接時經常會選擇焊接的方式，一旦出現操作行為不規范的情況，并且后續沒有對于其進行檢查，容易出現焊接不緊密，引發一系列安全性問題。另外，在安裝過程中沒有嚴格執行操作規程，也會導致使用后出現腐蝕開裂問題。

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致不銹鋼波紋管補償器出現腐蝕開裂問題。對于一些重工業城市，因為雨雪中有一定的氯離子，而氯離子通過段管縫隙進入波紋管保護腔，便會引發應力腐蝕開裂問題。

2.2.2 溫度因素

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

2.2.3 工況因素

在冶金行業中，有些波紋管補償器所處的管道介質是高爐煤氣、焦爐煤氣、荒煤氣等，這些介質中都含有氯離子而具有腐蝕性，不銹鋼波紋管補償器長期與含有氯離子的介質接觸，極易導致腐蝕開裂。

3 減少不銹鋼波紋管補償器腐蝕開裂的措施

3.1 管理工作的優化及完善

對管理工作進行優化完善，是保障不銹鋼波紋管補償器安全穩定工作的基礎。而目前的優化完善，最主要的是提高工作人員的工作能力以及完善管理機制。

3.1.1 提高人員能力

解決不銹鋼波紋管補償器開裂腐蝕問題，需要提升工作人員的工作能力及素質。企業可以通過加強宣傳教育，加強工作人員對管理素質以及工作能力的重視。此外，公司還應對工作人員的實際能力進行全面考察，合理安排相應的工作，并且結合先進的管理技術及設備，提升工作人員的管理能力。例如，企業可以引進計算機設備，或者在不銹鋼波紋管補償器上安裝感應裝置，補償器出現異常，可以通過感應裝置，將相關數據傳遞到計算機信息系統并發出警報，使管理人員及時進行查看了解。另外，工作人員也應定時檢查不銹鋼波紋管補償器并完成工作總結，利用信息技術對于數據進行統計分析，明確了解下一步管理工作的具體方向，提高管理工作質量，降低不銹鋼波紋管補償器腐蝕開裂概率。

3.1.2 優化管理機制

作為保障不銹鋼波紋管補償器以及其他設備穩定運行的關鍵性環節，建立健全的監督管理機制，也是對人員工作安全的保障。在這一過程中，工作人員應合理使用信息技術手段，建立健全的監督管理結構體系，將對安全有影響的因素上傳到網絡平臺，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行管理，設立完善的責任監督機制，并且可以通過績效考核的方式，對員工的工作能力進行判定，從而對員工職位進行科學合理的調整。

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

3.2 波紋管補償器的質量管理

3.2.1 選擇合適的材料

由于設備經常與高爐煤氣、焦爐煤氣、荒煤氣相接觸，這些介質都具有腐蝕性，因此應選擇耐蝕性的材料，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行處理，使波紋管的外壁和外部環境介質沒有接觸。比如可以選擇使用非晶態合金，使其抗腐蝕性能得到提高；或者使用環氧涂層將腐蝕介質進行隔離，達到防止腐蝕開裂的效果[4]。

波紋管材料的選擇應滿足以下要求：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度和疲勞強度，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境下都能正常工作。

3.2.2 結構設計

絕大多數不銹鋼波紋管出現失效，主要是外部環境導致，因此設計人員在設計補償器結構的，應考慮將外部腐蝕介質和波紋管的接觸進行隔離。例如對于外壓軸向型補償器，可以在出口管和端環之間增加填料密封裝置，該裝置的實際作用是套筒補償器，不僅能防止外部腐蝕介質入侵，還可以為不銹鋼波紋管補償器增加安全屏障，避免其出現損壞，延長補償器的使用壽命。

3.2.3 安裝質量

波紋管承重效果較差，應單獨吊裝。除了設計要求需要的預拉伸或者冷緊變形量之外，安裝時嚴禁將波紋管進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件卡死，或者對其活動部位的正常工作進行限制，以保障不會出現安裝質量問題。

4 結語

對于管道工程建設來說，不銹鋼波紋管補償器的腐蝕開裂問題是影響其質量以及安全的關鍵性環節。而造成不銹鋼波紋管補償器腐蝕開裂的主要原因是工作人員的行為不規范，選擇材料時沒有根據實際的情況進行選擇，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償器出現問題。因此企業要根據管道的實際施工情況制定科學合理的管理方案，優化管理機制，并完善管理工作內容，以降低不銹鋼波紋管補償器腐蝕開裂的概率，阻斷腐蝕源的出現，從根本上解決腐蝕問題。