該導(dǎo)流筒材質(zhì)為304不銹鋼,。其具體尺寸為：外徑D=1185mm,，長度L1=370mm,，壁厚t=2mm,。使用工況：管道內(nèi)介質(zhì)為空氣,，流速為≤30m/s（額定流速為28m/s）,，且介質(zhì)溫度≤150℃（設(shè)計溫度為100℃）,。根據(jù)已知的設(shè)計條件,，按GB/T 12777-2008標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)設(shè)計規(guī)范所推薦的導(dǎo)流筒小厚度應(yīng)為1.5mm,，現(xiàn)取導(dǎo)流筒壁厚為2mm,，大于小厚度1.5mm的要求，符合設(shè)計規(guī)范要求,。

根據(jù)導(dǎo)流筒損壞的情況來看,，可初步判斷為因管道內(nèi)氣流激振引起的高周疲勞破壞。為此,，采用有限元對導(dǎo)流筒進(jìn)行了模態(tài)分析和應(yīng)力分析,。有限元單元采用彈性殼單元SHELL63，建模時考慮了導(dǎo)流筒進(jìn)口端的翻邊及圓弧過渡尺寸,，設(shè)定邊界條件時,，將導(dǎo)流筒的進(jìn)口端固定，而出口端為自由端,，與導(dǎo)流筒實際安裝狀態(tài)相符,。

從計算結(jié)果來看，導(dǎo)流筒的一階固有頻率為132.7Hz,，而管系（機(jī)殼）的振動工頻為88Hz,，兩者相差44.7Hz,。考慮到該導(dǎo)流筒并不是一開始使用_壞掉的,，而是連續(xù)使用半年多之后才壞的,，可排除在正常工況下因?qū)Я魍沧哉耦l率與管系的振動頻率相近而引起的共振導(dǎo)致導(dǎo)流筒損壞。在正常工況下,，如果是導(dǎo)流筒固有自振頻率和管系振動頻率發(fā)生共振的話,，一般在十幾天內(nèi)或數(shù)天內(nèi)_會使導(dǎo)流筒產(chǎn)生破損，甚至還會導(dǎo)致金屬波紋管的破損,，況且兩種的頻率相差44.7Hz,，并不相同，不會發(fā)生共振現(xiàn)象,。

另外,，由于現(xiàn)場較為混亂，導(dǎo)流筒碎片沒有得到保留,，故不能從材料方面入手對導(dǎo)流筒損壞的原因進(jìn)行具體分析,。但從材料采購渠道來看，也可排除材料方便的原因,。

但從現(xiàn)場照片來看,，該破壞還是由振動引起的。因此,，結(jié)合現(xiàn)有資料綜合考慮,，我們分析判斷：在實際使用運行過程中可能存在介質(zhì)的流速突然變化、管系內(nèi)部壓力突然失控而增高,、或其他因素引起實際使用工況發(fā)生較大的變化,，導(dǎo)致管系或內(nèi)部介質(zhì)的振動突然變化，從而導(dǎo)致導(dǎo)流筒的自振頻率與管系的振動頻率突然接近,，引發(fā)共振現(xiàn)象,，產(chǎn)生高周疲勞，導(dǎo)致導(dǎo)流筒產(chǎn)生裂紋,，并迅速延伸后造成斷裂破壞,。

為避免此種情況的再次發(fā)生，我們采取將導(dǎo)流筒壁厚加厚到4mm,，然后再重新焊接到膨脹節(jié)內(nèi)原導(dǎo)流筒位置的方法,，進(jìn)行修。經(jīng)修后,，該波紋管膨脹節(jié)使用至今,，正常，再也沒有發(fā)生過類似的情況。

通過該案例的分析,，給予我們一個啟示：即在有振動和介質(zhì)流速可能有較大變化的應(yīng)用場合,，導(dǎo)流筒的設(shè)計除了要遵循規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的較低要求外，還要綜合考慮振動等對導(dǎo)流筒的影響,，這時可對導(dǎo)流筒的壁厚進(jìn)行適當(dāng)加厚,，使導(dǎo)流筒在使用工況和外部環(huán)境發(fā)生變化時仍具有余量。有條件的話,，較好再對管系（包括波紋管膨脹節(jié)）進(jìn)行設(shè)計和分析,，如：模態(tài)分析，應(yīng)力分析以及氣固耦合作用對內(nèi)襯套固有頻率的影響等,，以確保波紋管膨脹節(jié)的使用,。