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波紋管補償器應用事故分析

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 波紋管補償器,目前在海、陸、空及宇宙航天等各工業(yè)部門的管道、工藝配管和設備上都廣泛且成功地采用了波形膨脹節(jié),特別是工業(yè)管道上用它取代了以往“п”形彎管,填函式套筒型和球型補償器等傳統(tǒng)的熱位移補償方法,不僅使用壽命長,還大大的減少維修工作量和勞動強度,節(jié)約了大量的原材料和寶貴的土地資源。
  如某乙烯化工廠火炬管道φ1300×12,有縱、橫兩向位移,用一個{wn}型波形膨脹節(jié)就解決了,若采用“п”形彎管補償,不僅場地不允許,且需30米長φ1300×12的管子(包括六個大彎頭)呈立體“п”布置。 此外,由于波形膨脹節(jié)還是柔性優(yōu)良、全密封的元件,因此杜絕了有害氣體、液體的跑、冒、滴、漏,減少震動和降低噪音的效果很好,起到了保護環(huán)境的作用。在大型現(xiàn)代化企業(yè)的工業(yè)裝置,如石油化工廠等許多大小直徑不一的管道并排排列,很難想象采用“п”形彎管來補償。因此波形膨脹節(jié)的應用對于工業(yè)現(xiàn)代化、技術進步等方面起到了積極推動作用,促進國民積極發(fā)展做出了應有的貢獻。
從已往事故案例中分析,多數(shù)事故是由于對波形膨脹節(jié)的應用缺乏了解,大體有如下幾個方面:
1、膨脹節(jié)的選型錯誤:
  某煉油廠能量回收系統(tǒng),從三旋-----煙氣輪機的管道是三維立體“Z”形,原選用三個平面鉸鏈型膨脹節(jié)是錯誤的,這樣布置只能吸收X、Y兩向位移,故運行不久就壞了,應將立管段上二個平面鉸鏈改成二個萬向形鉸鏈就解決了X、Y、Z三向位移的吸收問題。
2、違背在兩個固定支架之間只能設一個膨脹節(jié)的原則:
  某城市熱網(wǎng)改造中原管線如下圖: 在固定支架之間設置了一個Ω型和一個{wn}型膨脹節(jié)代替原來球型補償器,結果當管道超壓時,在內(nèi)壓盲板力作用下,Ω型膨脹節(jié)被拉壞,托架“3”被推倒。正確的應當把托架“3”改成固定支架,問題就解決了。
3、舊蒸汽管線的改造
  原蒸汽管線大多采用傳統(tǒng)“п”形彎管補償器,它是沒有內(nèi)壓力的盲板力,故對固定管架要求不高,僅承受彎管變形的彈性反力。而波形膨脹節(jié)存在盲板力,它比彈性反力大幾個數(shù)量級。故當采用無約束波形膨脹節(jié)代替“п”形彎管補償器的管線進行改造時,必須核算原固定管架的強度,如某煉油廠的原蒸汽管線為DN500mm,采用“п”形彎管補償,因占地大,熱量損失和流動阻力均較大,不能滿足該廠的生產(chǎn)要求。在進行改造時。采用大補償量的外壓式膨脹節(jié),利用原來管廊式管架,未作強度核算,只憑經(jīng)驗估計,當系統(tǒng)熱態(tài)運行時,在盲板力作用下,管架全部被推倒,膨脹節(jié)全部破壞,造成經(jīng)濟損失近億元。
4、波形膨脹節(jié)選材錯誤
  材料選擇問題比較復雜,影響因素較多,與內(nèi)部流動介質(zhì)的成分、濃度、流速、溫度有關,與外部環(huán)境的氣候條件,腐蝕性氛圍有關,有外保溫的還與保溫材料的氯離子含量有關,必須具體情況具體分析,才能正確選材。比如同樣的蒸汽管線,有的用304材料就可以了,但有的必須采用316L的材料,這取決于蒸汽中氯離子的含量和游離氧的濃度,對外保溫的膨脹節(jié),必須選用不含或少含氯離子的保溫材料,防止露天操作的管道,在下雨時,雨水經(jīng)過保溫材料滲進波紋管外表面,久而久之在此表面上沉積的氯離子濃度越來越濃,最終產(chǎn)生腐蝕破裂。
5、對承受內(nèi)壓盲板力的耳架的各條焊縫必須滿焊且焊透,應進行強度核算,在實際運行中因這類焊縫質(zhì)量差或強度不足而出事故的實例時有發(fā)生。
6、對于含硫化物的介質(zhì),膨脹節(jié)的設計應考慮運行環(huán)境溫度的變化,特別是在寒冷地區(qū)運行的管道,膨脹節(jié)應采取外保溫措施,避免波紋管表面溫度過低,產(chǎn)生露點腐蝕。http:///

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