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不锈钢金属软管失效现象分析

[作者:www.agbwg.com] [日期:21-09-02] [热度:]

    在舰船、海洋装备和码头设备中,不锈钢金属软管常安装于气液管道上作为补偿元件,以消除振动、冲击对管道系统的影响,降低噪声;补偿温度变化、位移时管道发生的尺寸和位置变化,避免产生外加应力;或者补偿管道连接的对接变差,改善管道安装工艺性。
    软管的失效部位为靠近管道系统接口一端的金属软管焊接环处,故障现象为不锈钢网套和波纹管完全断裂,失效的金属软管安装于空气压缩机IV级排气口与管道系统之间。工作环境为舰船机舱,环境空气为湿热的海洋大气,管道表面常有冷凝水。软管断裂处为其所处安装位置的地段,断裂发生在压缩机增压过程。断裂发生时软管的2层不锈钢网套首先断裂,随后波纹管拉长而破裂。检查断裂处及周边可见明锈斑,不锈钢网套断口亦有锈斑。波纹管断裂面似绷断产生的切口。

    为了分析软管失效的原因,对其破裂处进行低倍显微分析。在显微镜下清晰地看到网套的不锈钢钢丝几乎完全被锈蚀,起重一根锈蚀已过直径的一般,另一半则为拉断的断痕;可见网套的不锈钢钢丝大部分锈蚀断裂,其中2根为明显拉断断痕。综合断面形态,可见网套的绝大部分不锈钢丝均收到不同程度的锈蚀,所能承受的拉应力大幅度降低;仅有少部分网套的不锈钢丝完全拉断。作为承压元件的不锈钢丝网套,只有所有钢丝都保持张紧一致,且能承受的拉应力相同的状态下,才能保证承受规定的内压力。因此,在部分钢丝锈蚀抗拉能力降低的情况下,在压力增加过程从最薄弱的钢丝断裂开始,将会导致网套快速断裂失效而最终发生波纹管的崩溃。

    对相应部位的金属软管全面检查发现,与失效软管安装形式相同的金属软管均存在不同的锈蚀情况,而软管与压缩机排气口连接一端表面状态完好,无锈蚀痕迹。

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