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波纹补偿器/波形膨胀节应用事故分析
浏览: 发布日期:2018-03-09
    编辑:淞江集团董帝豪(图片为随机配图,以专业人士为准)
 
    目前在海、陆、空及宇宙航天等各工业部门的管道、工艺配管和设备上都广泛且成功地采用了波形膨胀节,.别是工业管道上用它取代了以往“п”形弯管,填函式套筒型和球型补偿器等传统的热位移补偿方法,不仅使用寿命长,还大大的减少维修工作量和劳动强度,节约了大量的原材料和宝贵的土地资源。如某乙烯[wiki]化工[/wiki]厂火炬管道φ1300×12,有纵、横两向位移,用*个*型波形膨胀节就解决了,若采用“п”形弯管补偿,不仅场地不允许,且需30米长φ1300×12的管子(包括六个大弯头)呈立体“п”布置。 此外,由于波形膨胀节还是柔性优良、全密封的元件,因此杜*了有害气体、液体的跑、冒、滴、漏,减少震动和降低噪音的效果很好,起到了保护环境的作用。 在大型现代化企业的工业装置,如石油化工厂等许多大小直径不*的管道并排排列,很难想象采用“п”形弯管来补偿。因此波形膨胀节的应用对于工业现代化、技术进步等方面起到了积.推动作用,促进*民积.发展做出了应有的贡献。
 
    从已往事故案例中分析,多数事故是由于对波形膨胀节的应用缺乏了解,大体有如下几个方面: 1、膨胀节的选型错误: 某炼油厂能量回收系统,从三旋-----烟气轮机的管道是三维立体“Z”形,原选用三个平面铰链型膨胀节(见图)是错误的,这样布置只能吸收X、Y两向位移,故运行不久就坏了,应将立管段上二个平面铰链改成二个万向形铰链就解决了X、Y、Z三向位移的吸收问题。
 
    2、违背在两个固定支架之间只能设*个膨胀节的原则: 某城市热网改造中原管线如下图:
    在固定支架之间设置了*个Ω型和*个*型膨胀节代替原来球型补偿器,结果当管道超压时,在内压盲板力作用下,Ω型膨胀节被拉坏,托架“3”被推倒。正确的应当把托架“3”改成固定支架,问题就解决了。
    3、旧蒸汽管线的改造
    原蒸汽管线大多采用传统“п”形弯管补偿器,它是没有内压力的盲板力,故对固定管架要求不高,仅承受弯管变形的弹性反力。而波形膨胀节存在盲板力,它比弹性反力大几个数量*。故当采用无约束波形膨胀节代替“п”形弯管补偿器的管线进行改造时,必须核算原固定管架的强度,如某炼油厂的原蒸汽管线为DN500mm,采用“п”形弯管补偿,因占地大,热量损失和流动阻力均较大,不能满足该厂的生产要求。在进行改造时。采用大补偿量的外压式膨胀节,利用原来管廊式管架,未作强度核算,只凭经验估计,当系统热态运行时,在盲板力作用下,管架全部被推倒,膨胀节全部破坏,造成经济损失近亿元。
    4、波形膨胀节选材错误
    材料选择问题比较复杂,影响因素较多,与内部流动介质的成分、浓度、流速、温度有关,与外部环境的气候条件,腐蚀性氛围有关,有外保温的还与保温材料的氯离子含量有关,必须具体情况具体分析,才能正确选材。比如同样的蒸汽管线,有的用304材料就可以了,但有的必须采用316L的材料,这取决于蒸汽中氯离子的含量和游离氧的浓度,对外保温的膨胀节,必须选用不含或少含氯离子的保温材料,防止露天操作的管道,在下雨时,雨水经过保温材料渗进波纹管外表面,久而久之在此表面上沉积的氯离子浓度越来越浓,.*产生腐蚀破裂。
    5、对承受内压盲板力的耳架的各条焊缝必须满焊且焊透,应进行强度核算,在实际运行中因这类焊缝质量差或强度不足而出事故的实例时有发生。
    6、对于含硫化物的介质,膨胀节的设计应考虑运行环境温度的变化,.别是在寒冷地区运行的管道,膨胀节应采取外保温措施,避免波纹管表面温度过低,产生[wiki]露点[/wiki]腐蚀。