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波紋管補償器的失效主要有腐蝕泄漏和失穩（wěn）兩種形式。通過正（zhèng）確地選擇波紋管製作材料和結構、合理設計波形（xíng）參數和疲勞壽命、保證安裝質量等措施，可提高波（bō）紋管補償器的安全（quán）可靠性。波紋管補償（cháng）器之所（suǒ）以能夠在（zài）許多行業中得到（dào）廣泛應用，除具有良好的補償能力之外，高可靠性是主要原因。其可靠性是通過設計、製造、安裝、運行管理等多個環節來保證的，任何一個環節的失控都會導（dǎo）致補償器壽命的（de）降低甚至失效（xiào）。作者經過多年（nián）統計發現，造成波紋管補償器失效的原因：設計占10%，製造廠家（jiā）偷工減料（liào）占50%，安裝不符（fú）合設備說明要求占20%，其餘由運行（háng）管理（lǐ）不當引起。

波紋管補償器的失效類型及原因分析：

1、失效類型

　　波紋管（guǎn）的失效在管（guǎn）線試壓和運行期間均有發生。管線試（shì）壓（yā）時出現問題主要有三種類型：由於管係臨時支撐不當，或管係固定支架設置不合理，導致支架（jià）破壞，波紋管（guǎn）過量（liàng）變形而失效（xiào）；由於波紋管設計所考慮的壓力或位移安全富裕度不夠，管線試壓時（shí）波紋管產生失穩變形失效（xiào）；補償器製造質量（liàng）問（wèn）題，製造廠偷工減料，5層不鏽鋼私自改為3層或更少。

　　波紋（wén）管在運行期間的失效主要表現為腐蝕泄漏（lòu）和失穩變形兩種形式，其中以（yǐ）腐（fǔ）蝕（shí）失效居（jū）多。從腐蝕失效波紋管的解剖分析發現（xiàn），腐蝕（shí）失效通常分點腐蝕穿孔（kǒng）和應力腐蝕開裂，其中氯離子應力腐蝕開裂約占整個腐蝕失效的95%。波（bō）紋管失穩有（yǒu）強度失穩和結構失穩兩種類型（xíng），強度失穩包括內（nèi）外壓波紋管平麵（miàn）失穩和外壓波紋管周向失穩；結構失穩是內壓波紋管補償器的柱失穩（wěn）。

2、設計疲勞壽命與穩定性及應力腐蝕的關係

　　波紋管的設計主（zhǔ）要考慮耐壓強度、穩定性和疲（pí）勞性能等三個方麵的因素（sù）。雖然國家標準和美國EJMA標準（zhǔn）對（duì）這幾方麵的計算和評定都有明確的規定，但從多年（nián）的應用實踐和波紋管失效分析中發現，標準（zhǔn）中給出的關於穩定性（xìng）的計算和評定方法不夠全麵，且疲（pí）勞（láo）壽命也僅給出了比較粗的（de）界限範圍(平均疲勞壽命在103～105適用)。有時一個完全符合標準要求的產品，在實際（jì）使用時也會出現一些問題。如內壓軸向（xiàng）型補償器預變位狀態在壓力試驗時波紋管易產生平麵失穩，大直徑外壓軸向型補償器全位移工作狀態波紋管易產生周向失穩，小直徑複式拉杆型補償器、鉸鏈型補償器全位移工作狀態易產生（shēng）柱失穩。波紋管過大的變形不僅對其穩定性造（zào）成影響，還會為應力腐蝕提（tí）供有利的環境條件。

　　波紋（wén）管疲勞壽命與其（qí）綜合應力波紋管（guǎn）的補償量取決於其疲勞壽命，疲勞壽命越高，波紋管單波補償量越小。為了降低成本（běn），提高單波補償量，有些生產廠家將（jiāng）波（bō）紋管的許用疲勞壽命（mìng）降得很低，這樣會（huì）導致（zhì）由位移引起的波紋管子午向彎曲應力很大，綜合應力很高，大（dà）大降低了波紋管的穩定性。降（jiàng）低（dī）疲勞壽命可以大幅度地提高波（bō）紋管（guǎn）單（dān）波位移，但同時波紋管綜合應力也有（yǒu）大（dà）幅度地提高，這必將對波紋管的（de）強度和（hé）穩定性造成較大的影響。

　　波紋管的綜（zōng）合應力與其耐壓強（qiáng）度由標準中給出（chū）的波紋管平麵穩定性和周向穩定性的計算方法和評定標準可以看出，二者反（fǎn）映的均為強度問題。當（dāng）波紋管設計的許用壽命較低時，不僅其子午向綜合應力較高，環向應力也比較高，使波紋管局（jú）部很快進入塑性變形，導致波紋管失穩。

　　對於內壓波紋管，位移應力在波紋管波峰和波穀處形成塑性鉸，再加上壓力應力，波紋管很快產生平麵失穩。這就是低疲勞壽（shòu）命（mìng）波紋管在位移條件下平麵失穩壓（yā）力遠低於高疲勞壽命的波紋管的根本原因。例如（rú）在預（yù）變位狀態下，即波（bō）紋管位移量為（wéi）許用值的（de）1/2時，一個（gè）許（xǔ）用疲勞壽命（mìng）為200次的（de）波紋管，尚未達到其允許設計壓力時，已經產生平麵失穩；許用（yòng）疲勞壽命為1000次的波紋管（guǎn），達到設計（jì）壓力時（shí），波紋管處於平（píng）麵（miàn）穩定狀態，達到1.5倍設計壓（yā）力時，波（bō）紋管處於臨界失穩狀態；許用疲勞壽命（mìng）為2000次的波紋管（guǎn）達到設計壓力1.5倍（bèi）時，波紋管（guǎn）仍處於平麵穩定（dìng）狀態。

　　從外壓（yā）波紋管縱（zòng）向剖麵（miàn）看，相（xiàng）當（dāng）於一個受壓力的（de）拱（gǒng）梁，工（gōng）作時波紋管（guǎn）處於（yú）拉伸狀態，相（xiàng）當於拱梁降低了拱高，其抗失穩的能力自然降低。當波紋管單波位移過大時，波紋平直部分傾斜，使得（dé）波紋管波峰直徑有縮小的趨勢（shì），但波峰（fēng）圓環直徑是確定的，為了協調變（biàn）形，就會產生波峰塌陷，波紋管周向失穩。在國內外相應的（de）標（biāo）準中，關（guān）於位移對波紋管外壓周向穩定性（xìng）的影響均未涉及，有待於深入探討。

　　綜上所述，雖然至今為止在熱力管網的應用過（guò）程中尚未發（fā）現由疲勞而引（yǐn）起的破壞，但波紋管過低（dī）的設（shè）計疲勞壽命，將會導（dǎo）致災難性的後果。