旋转补偿器失效类与稳定性及应力腐蚀的关系

      旋转补偿器采用的是先将密封材料用压机模压成型，成型要求密度不太密，保持可塑性。然后将该填料圈N圈（以产品要求定数）放入填料腔内，添加一些延缓氧化的成分，再用油压机在一定压力下进行二次成型（油压机在力度和均匀方面均超过手工扳手工艺），使填料圈之间融为一体，从而达到提高填料的密度，使填料的密封性能更好，使产品保证在15-20年内不出现泄漏。

1、失效类型

旋转补偿器的失效在管线试压和运行期间均有发生。管线试压时出现问题主要有三种类型：由于管系临时支撑不当，或管系固定支架设置不合理，导致支架破坏，旋转补偿器过量变形而失效；由于旋转补偿器设计所考虑的压力或位移安全富裕度不够，管线试压时旋转补偿器产生失稳变形失效；补偿器制造质量问题，制造厂偷工减料，5层不锈钢私自改为3层或更少。

旋转补偿器在运行期间的失效主要表现为腐蚀泄漏和失稳变形两种形式，其中以腐蚀失效居多。从腐蚀失效旋转补偿器的解剖分析发现，腐蚀失效通常分点腐蚀穿孔和应力腐蚀开裂，其中氯离子应力腐蚀开裂约占整个腐蚀失效的95%。旋转补偿器失稳有强度失稳和结构失稳两种类型，强度失稳包括内外压旋转补偿器平面失稳和外压旋转补偿器周向失稳；结构失稳是内压旋转补偿器的柱失稳。

2、设计疲劳寿命与稳定性及应力腐蚀的关系

旋转补偿器的设计主要考虑耐压强度、稳定性和疲劳性能等三个方面的因素。虽然国家标准和美国EJMA标准对这几方面的计算和评定都有明确的规定，但从多年的应用实践和旋转补偿器失效分析中发现，标准中给出的关于稳定性的计算和评定方法不够全面，且疲劳寿命也仅给出了比较粗的界限范围(平均疲劳寿命在103～105适用)。有时一个完全符合标准要求的产品，在实际使用时也会出现一些问题。如内压轴向型补偿器预变位状态在压力试验时旋转补偿器易产生平面失稳，大直径外压轴向型补偿器全位移工作状态旋转补偿器易产生周向失稳，小直径复式拉杆型补偿器、铰链型补偿器全位移工作状态易产生柱失稳。旋转补偿器过大的变形不仅对其稳定性造成影响，还会为应力腐蚀提供有利的环境条件。