高炉煤气管线用波形膨胀节失效分析
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膨胀节腐蚀问题分析及防护策略摘要:由于某些原因,在役波纹管膨胀节总会造成损坏,其中腐蚀开裂占主要部分,因为波纹补偿器的原材料是由不锈钢波纹管制成,虽说是不锈钢材质但在一定的环境下也是会发生腐蚀的,波纹补偿器腐蚀所受的应力状况较为复杂。
关键词:波纹管膨胀节,波纹元件,失效,腐蚀防护引言化工管道都会随介质温度变化而热胀冷缩,对于一些应力敏感的设备,比如大型泵、压缩机,管道伸缩引起的应力将会导致工况变化,进而破坏设备或管道。
膨胀节就是用来消除由于介质温度而引起的应力,防止管道发生较大位移。
由于它具有在有限的空间内能提供很好的柔性、隔离机械振动、节省安装空间、安装简单、性能良好等优点,已被广泛应用于石油、化工、冶金、核能等领域。
波纹管膨胀节按结构型式可分为轴向型、铰链型、自由型、拉杆型、压力平衡型五大类型,现仅简单介绍设计中常用的三种类型。
1、波纹管膨胀节可靠性分析波纹管膨胀节的的可靠性是通过设计、制造、安装、运行管理等多个环节保证的,任何一个环节的失控都会导致膨胀节寿命的降低甚至失效,即便如此,从近十几年波纹管膨胀节在供热工程中的应用实践来看,其可靠度还是很高的。
据统计,我所近十年来供给供热电行业的九千余套膨胀节中,腐蚀失效的膨胀节5套(环境腐蚀引起),管系试压失效膨胀节9套(试压时压力表失效),工作超压失稳失效的膨胀节5套,结构件焊接造成膨胀节失效1套(与制造相关),共计20套,其可靠度达到0.998。
对于民用工矿设备来说,已经相当安全可靠了。
2、供热管网用波纹管膨胀节失效原因分析2.1波纹管失效类型供热管网用波纹管膨胀节的失效在管线试压和运行期间均有发生。
管线试压时出现问题主要有三种类型:(1)由于管系临时支撑不当,或管系固定支架设置不合理,导致支架破坏,波纹管过量变形而失效;(2)由于波纹管设计所考虑的压力或位移安全裕度不够,管线试压时波纹管产生失稳变形失效;(3)膨胀节制造质量问题,此类失效以小制造厂产品居多。
关于解决高炉煤气质量问题制约生产威胁安全影响效益问题的建议董事长您好:近一个时期以来,因我公司两座高炉煤气布袋除尘器的滤袋不断漏灰和高炉煤气中含有较高浓度的氯离子(Cl-),这两大问题给公司造成了较大的经济损失,急需予以解决。
建议一关于解决高炉煤气布袋除尘器内滤袋漏灰问题。
长期以来,由于两座高炉煤气除尘系统的管理缺陷,使其不能起到应有的煤气除尘净化作用,时常出现部分滤袋破裂,不能及时发现,及时更换,使高炉煤气中大量的灰尘随气流带进了煤气管道,有的有一部分在管道内漂浮,有一部分在管道内沉积,有极少一部分通过煤气排水器随着煤气冷凝水而排出煤气管道。
因此,给公司造成了以下损失:1、部分设备和管道局部冲刷磨损严重,频繁修理或更换。
如:2#、3#高炉调压阀组的多个蝶阀,经常被含粉尘量大的煤气气流冲刷透壳体,频繁进行更换。
高炉煤粉喷吹站DN500煤气调节阀壳体反复被刺透、焊线煤气加热炉上三个DN600煤气调节阀后的煤气管道缩口短接被刺透,还有两座高炉煤气布袋除尘器十七个箱体的进口管道也经常出现被高粉尘煤气气流所刺漏的问题,造成了频繁停产换件修理损失。
2、堵塞煤气管道与煤气烧嘴。
随煤气流动携带的漂浮干粉尘,造成了煤气管道堵塞,多数管路中的蝶阀,因管道内下部沉积的较厚,挡住阀板,无法关闭。
各煤气用户较细的烧嘴煤气支管粉尘堵塞严重。
在煤气输送过程中,随着煤气从布袋除尘器出口向各煤气用户的流动,煤气温度也从正常的120-260℃降到送至煤气用户的30-80℃,温度的降低在管道内形成了冷凝水,而湿润的粉尘,输送到煤气用户时,遇有煤气烧嘴处的高温,就粘结在烧嘴内部,堵塞煤气烧嘴。
这一问题在我公司已较长时间的的存在,既影响了生产,又需要投入大量的人力、物力和财力进行检修。
三台烧结机因煤气粉尘堵塞点火器烧嘴而影响烧结正常生产,每月都要被迫停产,停煤气清理烧嘴堵塞的灰尘,并割断各个煤气烧嘴支管,一一进行捅除粘在管道内壁堵塞管道截面积1/2以上的板结灰尘。
膨胀节补偿及支架脱空失效的原因分析发布时间:2021-09-02T01:55:17.183Z 来源:《工程建设标准化》2021年11期作者:苏仲亮[导读] 目前,我国的经济在迅猛发展,社会在不断进步,分析某余热发电项目SP锅炉入口烟风管道运行时,波纹膨胀节补偿失效及支架脱空失效原因,认为管系中膨胀节各项参数的确定及支架类型的选用至关重要。
苏仲亮核工业工程研究设计有限公司北京 101300摘要:目前,我国的经济在迅猛发展,社会在不断进步,分析某余热发电项目SP锅炉入口烟风管道运行时,波纹膨胀节补偿失效及支架脱空失效原因,认为管系中膨胀节各项参数的确定及支架类型的选用至关重要。
通过管系应力分析,对膨胀节部分参数及支架的类型等进行了调整并取得成功。
关键词:水泥余热发电;膨胀节补偿失效;支架脱空失效引言美国EJMA标准不单对各种类型波纹膨胀节从材料、设计、工艺、检验、安装、调试、运行与介质影响等诸多方面做了详尽的叙述,而且对管道系统的构成原则、设计方法等提供了诸如受力、热胀冷缩、应力分析等具体资料和典型应用实例。
遵循这一标准,国内已编出二十几种膨胀节的设计软件,同时有的单位也编出一些管系分段设计资料。
一方面指导着膨胀节制造厂的设计与制造,另一方面在电力、石油、化工、冶金、建筑等行业中得到具体的应用。
在十年的时间内,国内已从单纯的自然补偿和胀力弯、Ψ型弯等补偿方法中走出来,在管系中适当地使用各种类型膨胀节及金属软管,至今已取得或正在取得一些经验与成果,当然其中也有不少教训。
我们百新集团,为适应这一形势,专门成立了技术开发中心和波纹管及管道技术研究所,近些年来又与质量检测机构和大专院校合作对波纹管的性能和设计与制造进行了深入实验研究。
在此基础上,对各种管系的设计与膨胀节在具体管系中的合理应用,与设计院所相结合做了一些膨胀节到管系间的关联工作。
在这一工作中发现,国内针对寿命这种综合性指标所做的工作多,而针对诸如受力分析、应力分析及补偿能力指标在管系中的合理分配所做工作较少。
膨胀节失效分析与改进膨胀节又是一个比较特殊的受力结构,在使用中要求它既要有高的承压能力,又要有良好的柔性,这本身就是相对矛盾,此外,它还应具备一定的稳定性和疲劳寿命。
因此,膨胀节的设计、选材、制造、试验等不同于一般的压力容器和管件等刚性结构件,而有其本身的独特性和复杂性,它的设计必须遵循一定的规范和标准。
同时要求,凡设计、选用、制造、安装膨胀节的人员,都应当了解和掌握有关膨胀节的基础知识,以便在工程中更好的应用它。
标签:膨胀节;分析;改进;金属疲劳一.概述:空冷属于换热设备。
空冷在使用服役中,由于各种原因可能发生这样或那样的损坏和损伤,使之不能保证设备的安全运行;有时由于使用条件的变更需要对设备进行局部改造。
如果一旦如此,就更换设备,重新制造一台空冷,势必会造成极大的浪费。
有时是运行条件所不允许的。
为此,对于可以进行修理和改造,在保证设备安全运行的前提下,进行局部修理和改造还是有相当现实意义的。
空冷入口管线采用竖管结构,工艺作用十分重要。
空冷由于管程入口温度高,管程入口管段设置了一个波形补偿器。
波形补偿器(又称波形膨胀节)是现代受热管网和设备进行热补偿的关键部件之一,除了位移补偿作用之外,还同时兼有减振降噪和密封的功能。
膨胀节之所以受到工程人员的特别关注,主要是它的应用日趋广泛,航空航天、石化、化工、水利、电力、冶金和原子能等工业部门都要用到它,就是在机车、船舶等交通部门乃至高层建筑、民用大楼也少不了它。
膨胀节又是一个比较特殊的受力结构,在使用中要求它既要有高的承压能力,又要有良好的柔性,这本身就是相对矛盾,此外,它还应具备一定的稳定性和疲劳寿命。
二.国内外研究现状膨胀节的研究需要标准来进行产品设计和产品质量控制,我国五六十年代时期在石化、电力、冶金、造船、宇航等行业已有了不完整的膨胀节标准,大多是引用国外的标准,且大部分为原苏联的标准。
到了80年代,我国参照国外先进工业国家的标准,根据我国国情也陆续制订了一大批自己的标准。