非金属膨胀节由接管、法兰、导流筒、织物蒙皮组成一个腔体,腔体内填充硅酸铝纤维棉等隔热材料,左右接管与管道相连接,通过蒙皮和隔热层的压缩变形来吸收管道的轴向、径向位移。蒙皮、隔热层及其他部分组成框架的质量决定了非金属补偿器的使用寿命。蒙皮是非金属补偿器核心的部件,起到密封介质的作用,一般由硅橡胶或氟橡胶等多种非金属材料复合而成。隔热层需要密封性能良好,在设计压力、温度下及压力试验时无渗漏,对补偿器整体框架无腐蚀。
常见失效模式分析
非金属膨胀节的失效主要表现为疲劳失效、材料老化失效和安装使用不当三大类。疲劳失效是由于在使用过程中,非金属膨胀节会随着管道的热胀冷缩而不断发生形变,导致材料疲劳破坏,特别是在温度变化幅度大、受力过大或使用时间较长等情况下更为明显。材料老化失效是长期暴露在高温、高压环境下,材料出现硬化、变脆、开裂等现象,导致在承受变形力时失效。安装使用不当包括未按设计要求选择和安装、安装不牢固、未按规范要求进行预紧、使用温度超过规定范围等因素。此外,设计选型错误、运输过程中摆放固定不当、安装空间受限导致构件干涉等也是常见失效原因。

预防措施
为防止非金属膨胀节失效,在设计阶段要根据实际情况选择合适的非金属膨胀节,并按照设计规范安装应力吸收器系统。选型时要清楚掌握非金属膨胀节的各项参数,选用适合工况的产品。安装前应检查补偿器的型号、规格及管道的支架配置是否符合设计要求,需要进行预拉伸的非金属膨胀节必须按要求进行预拉伸。材质选择要根据不同的介质和使用情况,选择氟胶复合材料或硅胶复合材料的蒙皮材质。固定支架安装要严格按照设计要求进行制作安装,检查每个滑动支架是否有歪斜和卡涩现象,导向限位装置是否安装正确合理。运输和安装过程中要对非金属蒙皮进行保护,防止划伤磕碰,注意防止电焊火花和坚硬物损伤纤维织物。定期检查维护非金属膨胀节,保证其正常工作,对于超出允许范围的温度和压力,应及时维修、更换或改进设计。