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高填土时钢波纹管涵与拱涵的比较

高填方路段涵洞的形式较多采用钢筋砼拱涵，其拥有钢材用量较少、结构坚固、自重及超载潜力大及使用寿命较长等优点，但同时也存在圬工量大、占用劳力较多、工期长和对地基承载能力要求高等不利因素。对比钢筋砼拱涵，钢波纹管涵具有以下优势：

（1）对地基要求低。由于钢波纹管涵为柔性结构物，其基础一般也为柔性基础，涵洞基底的沉降和两侧路基的沉降是均匀的，所以在涵洞构筑时不必单独对钢波纹管的基底进行特别处理，基本原则是路基怎样处理，涵洞基底也怎样处理。而钢筋砼拱涵对地基承载力的要求较高，涵顶填土高度大于12m的拱涵通常要求地基承载力达到500kPa以上。南方地区软土分布广泛，地基承载力通常达不到设置拱涵的要求，需采用强力的地基处理方案提高地基承载力，而且处理后仍然可能无法避免不均匀沉降，导致拱涵开裂等。

（2）施工便捷。钢波纹管生产、管体拼装与土建可分开同时实施，大大缩短施工期。钢波纹管重量只有水泥制品的10%～20%，现场吊、拼装通常只需要2～3周，参与的人员和机械较少。而钢筋砼拱涵施工通常需要数月时间，需耗费大量人力、物力。同时，减短工期也可使工程早期交付使用及减少因施工而引发的。

这种无缝管表面光洁度高，但壁厚公差较大（+-0.03mm），一般用来制造螺旋波纹管和性能要求不高的环形波纹管。金属波纹管生产厂可用0.8~1mm厚的金属板（带）材或壁厚0.5~1mm的标准薄壁管，经过多次拉深或旋压拉深工艺制造各种规格波纹管管坯。

这种工艺可以制得表面光洁度高、壁厚公差小（=+-0.005mm）、长度较短的管坯，用于制造要求较高的波纹管。多层波纹管管坯的制造金属波纹管管坯分为无缝管坯和有缝管坯两种。膨胀节用多层波纹管，内径一般都超过φ80mm，它的管坯多半是在焊接管坯时，预留好套管间隙，分别焊成相应层的管坯。多层波纹管具有较高的耐压力，还具有较小的刚度和较大的位移，常用来制造金属膨胀节和无泄漏阀门用的波纹管。

波纹管生产厂家为您分析、断裂、开裂的原因

由宏观形貌观察和化学成分分析结果可知：在波纹管裂纹周围未发现夹渣、气孔、疏松等冶金缺陷;波纹管的化学成分符合标准要求。奥氏体不锈钢的敏化温度区间为450~850℃, 在该温度范围内铬元素容易在晶界附近富集, 形成M23C6型碳化物, 从而导致晶界附近出现贫铬区, 使晶间的耐腐蚀能力急剧下降, 在腐蚀介质作用下产生晶间腐蚀。研究表明, Inconel 800合金退火温度在550~800℃范围内, 随退火温度的升高, 敏化度先上升后下降。失效波纹管的工作温度为500℃左右, 接近于敏化温度区间, 同时晶界处的析出物主要为富铬的M23C6型碳化物, 这符合"贫铬理论"。

由裂纹和断口形貌的分析可知:波纹管裂纹的发生是晶间腐蚀和应力腐蚀联合作用的结果, 且优先发生晶间腐蚀;波纹管断口主要为沿晶断裂特征, 断口腐蚀产物中硫元素含量较高。在石化行业中, 连多硫酸环境容易引起设备产生应力腐蚀裂纹, 连多硫酸一般是加工含硫的装置在期间, 残留在设备中的含硫腐蚀产物与水和氧反应生成的。由连多硫酸引起的应力腐蚀裂纹呈沿晶特征, 并且波纹管的工作介质中含有烃类、水蒸气、一定量的含硫物质, 这就为连多硫酸的形成提供了条件, 因此该波纹管失效的原因为连多硫酸造成的应力腐蚀开裂。在连多硫酸介质中, 铬在晶界上富集而形成贫铬区后, 基体和晶界上的碳化铬之间所形成的微电池使贫铬区优先溶解, 从而发生晶间腐蚀。