如何處理膨脹節(jié)的壓實(shí)故障？

膨脹節(jié)是用來解決熱工管道系統(tǒng)的補(bǔ)償設(shè)備，一旦補(bǔ)償失效，后果嚴(yán)重，會給管道系統(tǒng)附加許多應(yīng)力，甚至造成結(jié)構(gòu)破壞，予以重視。

一、膨脹節(jié)壓實(shí)的判斷方法

在熱工管道中的支點(diǎn)之間，一般都設(shè)有膨脹節(jié)，熱態(tài)時由于管道隨溫度的升高伸長，膨脹節(jié)被壓縮；當(dāng)溫度降低時，管道縮短，膨脹節(jié)伸長，達(dá)到冷態(tài)時，膨脹節(jié)逐步恢復(fù)到安裝。正是膨脹節(jié)的補(bǔ)償作用，使管道可以釋放應(yīng)力，從而受到保護(hù)，其它部件如支撐裝置也免遭破壞，但是一旦這些功能消失，管道應(yīng)力會頂壞其它部件。那么如何判斷膨脹節(jié)是否失效或者壓實(shí)呢？我們可以通過觀察膨脹節(jié)冷、熱兩種狀態(tài)下的尺寸會知道，比如，若看到膨脹節(jié)在冷、熱態(tài)時的軸向尺寸不變，或變化很小，那么可以認(rèn)為膨脹節(jié)已被壓實(shí)，失去了補(bǔ)償作用。這樣非常危險，它會使管道、結(jié)構(gòu)長期處于較大的受力狀態(tài)，具有較大的破壞作用。

二、膨脹節(jié)被壓實(shí)的原因

為了分析原因，需要引入兩個概念，是蠕變與應(yīng)力松弛。蠕變是金屬材料在恒定溫度和恒定應(yīng)力的長期作用下，隨著時間的延長，材料會緩慢發(fā)生塑性變形的現(xiàn)象，可以在小于屈服應(yīng)力的情況下產(chǎn)生塑性變形。一般碳鋼在300℃以上、合金鋼在400℃以上會發(fā)生。應(yīng)力松弛是零件在高溫和載荷的作用下，應(yīng)力逐漸減小的現(xiàn)象，實(shí)際上是彈性變形逐步轉(zhuǎn)變成了塑性變形。所以膨脹節(jié)的壓實(shí)大部分是熱工管道因發(fā)生蠕變、應(yīng)力松弛后，管道由彈性變形轉(zhuǎn)變成了塑性變形不能復(fù)位后所造成的。膨脹節(jié)被壓實(shí)的原因，大致有以下幾個方面。

1.膨脹節(jié)材料性能較差，合金含量較低，波紋材料過薄，抵抗變形的能力不足，在受到外力的作用時，很快發(fā)生塑性變形甚至出現(xiàn)裂紋損壞。

2.膨脹節(jié)在安裝時預(yù)留空間不足，冷態(tài)已經(jīng)被擠壓，一旦管道升溫伸長后遭到擠壓，容易生產(chǎn)塑性變形。

3.管道設(shè)計時，對管道熱脹量估計不足，選擇的膨脹節(jié)不能滿足管道熱脹冷縮的補(bǔ)償要求，一旦管道升溫，過大的熱應(yīng)力很快使其產(chǎn)生變形而失效。

4.設(shè)計時對管道的蠕變、應(yīng)力松弛考慮不周，一旦管道發(fā)生蠕變、應(yīng)力松弛，即使冷卻管道，也恢復(fù)不到正常狀態(tài)。

綜上所述，膨脹節(jié)的壓實(shí)是金屬高溫蠕變與應(yīng)力松弛等綜合因素作用的結(jié)果，可以從以下幾個方面去克服。首先要充分考慮管道工作溫度，在膨脹節(jié)的選擇上要留有充分的余地，補(bǔ)償量不低于計算膨脹量的兩倍；其二，生產(chǎn)單位要掌握管道的正常工作溫度，使其在正常設(shè)計參數(shù)內(nèi)工作，若溫度過高，管道發(fā)生蠕變、松弛的速度會加快，變形量也會變大；膨脹節(jié)的購置符合設(shè)計要求，低質(zhì)產(chǎn)品應(yīng)用到生產(chǎn)線。

三、壓實(shí)膨脹節(jié)的處理

膨脹節(jié)被壓實(shí)后，補(bǔ)償作用消失，管道的熱脹冷縮會對結(jié)構(gòu)造成較大的破壞，進(jìn)行處理，處理的方法可有以下幾種。

1.膨脹節(jié)已經(jīng)破損的處理

若發(fā)現(xiàn)膨脹節(jié)已經(jīng)受擠壓破損，可以做更換處理，處理時要增大空間，把已經(jīng)產(chǎn)生塑性變形的管道去掉一部分，補(bǔ)償能力足夠。也可以將原膨脹節(jié)去掉一部分，然后用非金屬膨脹節(jié)圍裹夾緊，但需考慮溫度是否合適。

2.膨脹節(jié)雖受擠壓，尚未損壞的處理

當(dāng)發(fā)現(xiàn)膨脹節(jié)雖被壓實(shí)，但尚未損壞，可以把管道與膨脹節(jié)接口割開，再去掉部分管道，空間與正常膨脹節(jié)需用空間一致，使被壓縮的膨脹節(jié)自由伸長或幫助其伸長到正常狀態(tài)，然后再焊接到一起即可。

3.對于本身補(bǔ)償量不足的膨脹節(jié)的處理

若設(shè)計時，膨脹節(jié)的補(bǔ)償量不足，應(yīng)當(dāng)更換，或另增置一個膨脹節(jié)。更換和新增時，都要能使膨脹節(jié)有足夠的安裝尺寸，避免膨脹節(jié)冷態(tài)受力。

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