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波紋管開裂或斷裂首先要從裂紋和斷口形貌分析，波紋管裂紋是晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕共同作用的結(jié)果，優(yōu)先發(fā)生晶間腐蝕；波紋管斷口主要為沿晶斷口，斷口腐蝕產(chǎn)物中硫含量較高。在石油化工行業(yè)，連續(xù)的多硫酸環(huán)境容易導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕裂紋。連續(xù)多硫酸一般是在處理含硫原油的裝置停機時，設(shè)備中殘留的含硫腐蝕產(chǎn)物與水和氧氣反應(yīng)生成的。多元硫酸引起的應(yīng)力腐蝕裂紋呈現(xiàn)晶間特性，波紋管的工作介質(zhì)中含有烴類、蒸汽和一定量的含硫物質(zhì)，為多元硫酸的形成提供了條件。因此，波紋管的失效是多元硫酸引起的應(yīng)力腐蝕裂紋。在連續(xù)多硫酸介質(zhì)中，鉻在晶界富集形成貧鉻區(qū)后，基體與晶界碳化鉻之間形成的微孔使貧鉻區(qū)優(yōu)先溶解，造成晶間腐蝕。
與普通壓力容器相比，波紋管的工作條件更差。除了承受工作溫度、壓力和介質(zhì)的影響外，還會產(chǎn)生較大的變形。波紋管通過變形提供管道補償所需的位移。位移使波紋管產(chǎn)生較高的軸向應(yīng)力和彎曲應(yīng)力，使裂紋以橫向裂紋為主，并與橫向裂紋形成一定角度的傾斜裂紋。在很多情況下，波紋管還會受到管道中介質(zhì)流動引起的機械振動和振動。同時，管道、介質(zhì)和保溫材料的自重會導(dǎo)致波紋管產(chǎn)生一定的彎矩。因此，波紋管在運行過程中的受力狀態(tài)非常復(fù)雜?？梢?，晶間腐蝕產(chǎn)生的微裂紋是裂紋源。在應(yīng)力作用下，微裂紋擴展并導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕裂紋的形成。
此外，波紋管的晶粒尺寸比較粗，會對材料的性能產(chǎn)生不利影響，晶界強度也急劇下降。因此，在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)的共同作用下，晶粒粗化會增加晶間腐蝕的傾向，加速裂紋的擴展。
結(jié)論：
波紋管開裂或斷裂的主要原因是波紋管在使用過程中出現(xiàn)敏化現(xiàn)象，停機時產(chǎn)生的連續(xù)多硫酸介質(zhì)中沿晶界析出M23C6碳化物。鉻在晶界富集，形成貧鉻區(qū)，造成晶間腐蝕。晶間微裂紋是裂紋源；在應(yīng)力作用下，微裂紋擴展并導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕裂紋的形成。
措施：
建議提高波紋管的工作溫度，避開敏化溫度范圍，減少鉻在晶界的聚集；停機時保持設(shè)備干燥，控制氧含量，避免連多硫酸腐蝕環(huán)境。