换热器U型膨胀节设计中应注意的问题.pdf

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1、第6期一57．换热器U型膨胀节设计中应注意的问题尤晓辉(中航黎明锦西化工机械(集团)有限责任公司，辽宁葫芦岛125001)[摘要]简述了选择换热器膨胀节的若干原则以及膨胀节在设计计算中应注意的几个问题。[关键词]换热器；u型膨胀节；设计计算波形膨胀节作为一种能自由伸缩的补偿元(SW6无此计算，EJMA有)。注意GB16749标准件，由于结构紧凑，性能良好，工作可靠等优中表A3中的位移量一栏所列数值，碳钢以200℃点，在石油化工行业中得到广泛应用。在石化设(其中Q235A为150℃)，奥氏体以300℃计算，

2、备中以U型膨胀节应用最为广泛，一般用于补偿量当设计温度超过此温度时，则按图A3温度位移量较大的场合。GB150—2011中有关膨胀节的计算适修正曲线进行修正。用于U型膨胀节。我国现行规定的U型膨胀节计算(2)平面失稳压力计算方法是将它视为直边段、直边段的补强圈以及波膨胀节的轴向刚度的大小影响到失稳压力纹管等三部分。的计算，刚度不够，可能因为变形过大而导致失一般而言，若采用现行的波形膨胀节标准，稳；刚度过大，则不能满足补偿量的要求。膨胀节的几何尺寸、压力、补偿量等均可按标准GBl6749标准中平面失稳压力计

3、算公式中的规定即可，无需重新计算，否则就应按GB150中6s应是膨胀节制造时冷作或固溶状态下6S，而不的要求，或确定几何尺寸校核应力、疲劳寿命是从GB150标准中取的值，6s标准值要比实际值等，以满足设计要求。低得多。SW6计算时6s值是从GB150标准中取的1膨胀节设定的判断值，所以当选用压力高的标准膨胀节时，平面失依据GB151．1999，在换热器管板的计算中，稳压力计算大部分都通不过，虽然实际的6s数值当壳体和管子的轴向应力0c、换热管的轴向应力远高于标准值，但确切的数值在设计阶段是未知0t、换热管

4、与管板之间连接拉脱力q中有一个不能的，这给设计带来很大的困难。平面失稳压力计满足强度校核条件，而适当增加壳体或换热管的算通不过，由于所有条件如温度、压力、材料、壁厚无效时，应当设置膨胀节。在管板校核计算位移量等都符合标准要求，不得以只好采用。好中，当管板厚度确定后，不设膨胀节时，有时管在是事故工况，工艺流程采取双保险措施，配置板强度不够；若设置膨胀节时，管板则可能满足了安全阀和系统阀门。要求，此时可设置膨胀节来减薄管板。(3)疲劳计算2膨胀节的刚度膨胀节所受应力中波纹管的径向应力在各应力中起主导控制作用。

5、但其有交变性质，还应校在设计计算时要注意，在保证其强度要求的核由径向应力所决定的疲劳寿命。情况下，应尽可能使其位移补偿量加大，不能仅为保证其耐压强度而一味加大壁厚，从而造成膨对于碳钢制膨胀节用安定性来控制，要求其胀节刚度加大而不成其为变形补偿装置。综合应力值小于等于两倍的屈服应力，此时膨胀节处于安定状态，可以不考虑疲劳问题；即使综(1)根据计算所需的位移量选取GB16749标准合应力超过安定载荷，它有一定塑性变形的积累中的许用位移量(计算位移量应小于标准查取的位移量)，如一个波满足不了要求，可选取2个作者

6、简介：尤晓辉(1978一)，女，工程师。主要从事压力容器波或3-4个波，当选多波时应进行纵向稳定计算设计制造工作。■技术交流石20油14和年化第工17设卷备．．过程不会立即破坏。造厂的交流得知，目前制造厂仍按普通奥氏体不对于不锈钢制膨胀节，则允许综合应力值小锈钢公式计算，725厂认为计算结果偏保守。另据于等于两倍的屈服应力，则需要疲劳计算。奥氏实验表明，在低周疲劳时，退火的膨胀节比未经体不锈钢膨胀节计算过程中，当6>26ts时，需退火的膨胀节寿命差很多，约差1～2个数量级。但进行疲劳寿命校核。GB1674

7、9标准中公式6—11，对于高温情况，失稳方式主要为蠕变，所以必须使用退火膨胀节，因为此时冷加工状态的材料使Nf⋯⋯12．⋯用效果较差。-370。仅用于普通未经热处理的奥氏体(4)注意和由管子制作换热器简体焊接的膨胀不锈钢膨胀节在常温时的平均疲劳寿命，一般●，可节应是一～一_．_一～．外．．径』～1一_十对Il三ll一-—齐：

8、_．L，而一卷制换热器简体焊接的膨胀103_10循环次数范围之内，不适合Incoloy800、节应是内径对齐。Incoloy825~Dincolloy600、incolloy625等

9、材料，通过和中国船舶重工集团公司第七二五研究所(简(5)如是立式换热器膨胀节的导流筒应有排气称725厂)、江苏晨光波纹管有限公司等膨胀节制孔和；排一至液孔一，见：震图1所示。图1(6)当膨胀节受压缩时，应注意H的距离不能◆参考文献太小，一定要大于其收缩量，如过小则导流筒[1】HG20581-2011，钢制化工容器材料选用规定[S】．[2】GB16749．1997，压力容器波形膨胀节[s】．会和膨胀节相碰，使膨胀节起不到应有的膨