南方某天然氣公司城市天然氣中壓管網(wǎng)使用的兩個(gè)DN200軸向型波紋管膨脹節(jié)于2009年10月發(fā)生開裂。開裂部位為波峰位置，裂紋形狀較規(guī)則。兩個(gè)波紋管參數(shù)見表9-3，波紋管失效圖片如圖9-13至圖9-16所示。

針對波紋管膨脹節(jié)的失效現(xiàn)象，生產(chǎn)制造商立即根據(jù)客戶提供的產(chǎn)品失效圖片及相關(guān)信息，進(jìn)行了詳細(xì)的波紋管膨脹節(jié)失效分析，內(nèi)容如下：

（1）波紋管尺寸及強(qiáng)度

4波波紋管參數(shù)測量結(jié)果：波高37～39mm，波距30.5～31mm，層數(shù)為1層，板厚為1.82mm。

6波波紋管參數(shù)測量結(jié)果：波高38～39mm，波距30.5～31mm，層數(shù)為1層，板厚為1.82mm。

測量結(jié)果表明：波紋管參數(shù)實(shí)測數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)參數(shù)基本一致。

按照實(shí)際測量參數(shù)對波紋管強(qiáng)度進(jìn)行校核，兩種型號波紋管校核結(jié)果均為通過。

（2）材質(zhì)化學(xué)成分分析

兩種型號波紋管材料經(jīng)過光譜分析，材料成分符合ASTM標(biāo)準(zhǔn)對304牌號的要求。

（3）根據(jù)波紋管的宏觀開裂情況，開裂斷口平直，是典型的宏觀脆性斷口。初步判斷，裂紋不是介質(zhì)引起的腐蝕開裂，因?yàn)?00系列不銹鋼在有腐蝕的介質(zhì)中通常會產(chǎn)生點(diǎn)蝕，然后再交變應(yīng)力作用下形成裂紋，而在對波紋管內(nèi)外表面宏觀檢測中未發(fā)現(xiàn)點(diǎn)蝕跡象。又由于波紋管補(bǔ)償器應(yīng)用時(shí)間不長，運(yùn)行介質(zhì)及溫度比較穩(wěn)定，直埋地下的管道受環(huán)境影響產(chǎn)生的熱位移波動較小，需求的補(bǔ)償量不大，正常的疲勞破壞是不可能的。但是，沿波峰開裂的宏觀裂紋又不是一次性造成的，與波紋管膨脹節(jié)承受位移交變載荷必然相關(guān)。此外，從選材上看，304不銹鋼是普通300系列不銹鋼，耐氯離子腐蝕的能力不強(qiáng)，且波紋管直埋地下，南方地區(qū)地下水位較高，波紋管外部受腐蝕介質(zhì)影響的可能性也存在，這一因素會加速波紋管外部裂紋的形成，從而造成快速開裂。