杨永磊 张 娟

（中国石油集团公司青海油田分公司，青海 格尔木 816000）

0 引言

本文提到的高温环境膨胀节是指长期输送介质温度为550oC以上或外界环境为450oC以上的金属膨胀节，而且连接短接及其部件材质为16MnR、15CrMo或Cr5Mo，波纹管材质为TP304或TP321不锈钢的膨胀节。这些材质的膨胀节及其部件由于母材的成分不均匀或存在缺陷、安装工序不合理、环境温度的波动、使用操作不当、输送介质有害元素的渗入或者是焊后热处理不到位等原因，导致碳化，脆性增加，塑性、韧性降低，在反复膨胀收缩的情况下产生裂纹，影响使用，严重时导致报废。尤其，材质为TP304H不锈钢的波纹管在450～850oC之间很容易形成脆硬组织，容易产生裂纹；异种钢接口长期高温运行，也使级别较低的一侧发生蠕变导致开裂，所以不论什么材质的膨胀节在设计安装时都有保护蒸汽，来防止膨胀节长期超温影响生产。图1为膨胀节上的劲板，材质为16MnR由于超温发生开裂。

1 膨胀节开裂原因分析

高温环境使用的膨胀节其部件有：波纹管、连接短接、链条、蒸汽保护环、固定螺栓、内部套管。波纹管和内部套管材质多为TP304或TP321不锈钢，连接短接及其部件材质为16MnR、15CrMo或Cr5Mo，当然也有一些材质为20#锅炉钢。膨胀节在长期连续运行过程中不论是哪一种材质，那一部件都有开裂的可能，其主要原因有以下几点：

1.1 本体缺陷

膨胀节及其部件所使用的16MnR、TP304等材质的本体或焊缝在制造过程中存在偏析，也有的留有坑点、夹层甚至微小的裂纹源，这些缺陷在膨胀节反复波动以及输送介质有害成分的影响下都会不断扩展导致开裂，当然有些也会导致腐蚀穿孔，不易使用。……