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金屬補償器膨脹節的損壞原因解析

??來源:http://prodroxatones.com/??作者:河北華潔機械設備有限公司

  金屬補償器膨脹節在鋼鐵產業的應用也很廣泛,在大型的高爐、熱風爐上,主要應用大口徑的金屬補償器膨脹節。例如在高爐爐頂設備中的給排壓管路系統、高爐爐體的冷卻管路系統、送風管路、大型轉爐爐頂供氧管路和冷卻水管路等,都使用不同類型的金屬補償器膨脹節。在高爐爐體的送風支管中安裝了一個通用型補償器膨脹節,它不僅能補償管路的位移,還可以減小安裝應力。
  金屬補償器膨脹節可用于貯罐與管路的柔性連接。近年來,油田、油庫、化工廠的貯罐越建越大,因為地質前提的限制,基礎天然下沉使貯罐和進、出口管路產生位置變化,易造成連接管路和罐壁的損壞所以在貯罐的進、出口管路中安裝金屬補償器膨脹節或金屬軟管來補償位移。在貯罐的出口管路中安裝了小拉桿式(復式式)補償器膨脹節,它不僅能吸收管路熱膨脹產生的軸向位移,而且能補償由貯罐基礎下沉引起的橫向位移,防止管路和罐壁的損壞,并且還具有一定的防震和抗震作用。
  金屬補償器膨脹節的波形可分為“U”形和“Ω”形,“Ω”形波紋管能夠承受高壓,但只能承受較小的軸向位移;“U”形波紋管則相反,在壁厚相同的情況下,它能承受較大的位移,但只能承受較小的壓力。為采用U形波紋管伸縮位移較大的特性,彌補U形波紋管只能較小的壓力,人們常采取“補強”的方法-即在“U”形波紋管的外部增加增強部件(一般稱作鎧裝環、加強環)。采用多層結構或增加波紋管的厚度也可以提高波紋管承受內壓的能力,但是增加厚度會顯著降低波紋管的疲勞壽命和增加波紋管的剛度。
  有效面積:一個等效面積,(Ae=(πDm2)/4 mm2 Dm 波紋管平均直徑)。
  疲勞壽命:在正常工作條件下,波紋管能正常工作的小循環次數。
  重要部件是保證金屬補償器膨脹節正常工作的重要保證,根據使用條件不同,應恰當地選用這些部件。
  內襯筒(Internal liner):用于減少金屬補償器膨脹節的波紋管內壁與通過它的流動介質相互接觸的圓筒,又稱內套筒或導流筒。內襯筒的材料可與波紋管相同,也可于波紋管不同。
  限位桿(Limited rod):設置在金屬補償器膨脹節總成上,一般用桿或棒制成的零件,主要用于限制波紋管在正常工作狀態下的活動范圍(軸向、橫向、角向),當主固定支架發生破壞時,該零件可以防止波紋管過度拉伸和壓縮,同時還可控制全部內壓載荷和因支架破壞產生的動載荷。
  金屬補償器膨脹節的損壞:
  1)輸送介質高壓蒸汽,線速υ>30m/s以上,在三通、彎頭、閥門處形成湍流,使之金屬補償器膨脹節原設計的導流筒低頻大幅震動而破壞,特別是大口徑,大補償量導流筒L>460mm以上更易發生導流筒疲勞斷裂,吹掉;
  2)水質處理不好,蒸汽中含有Cl離子,造成不銹鋼波紋點蝕或晶格腐蝕;
  3)安裝偏轉,固定墩發生滑移,應力失去平衡,也是造成波紋元件扭轉(曲)變形破壞的原因之一。
  4)設計或操作失誤,造成汽水沖擊,爆破性水錘,嚴重打(震)破波紋管元件;
  5)大口徑螺旋管道,因其內應力沒消除,使之恢復應力造成波紋扭曲破壞。

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