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1、理论·实践波纹管膨胀节在大口径热力管道中的应用邢昀(天津辰鑫石化工程有限公司,天津300270)摘要：随着项目规模大型化和环境要求的日益提高，系统温度与压力越来越高。大口径管道的应用也越来越多，笔者就波纹管膨胀节在大口径热力管道中的应用进行了探讨。关键词:大口径热力管道；应力；波纹管膨胀节国家对环境治理的愈加重视与要求的提高,烟气脱硫回置最为合适。单式轴向型膨胀节在L型管路中设置会吸收一定收的项目井喷式的出现。电力行业中的湿法烟气脱硫的管道虽量的横向位移,由此产生的横向弹性力较大,应注意设备口受然口径较大,但温度压力都很低,并不需要单独的做应力分析。力是否超标且压
2、力推力会使距离最近的弯头一次应力增加,必石油炼化行业中的有害气体多为硫化氢,采用高温环境下与水要时可增设弯管支托吸收压力推力保证装置运行安全。Z型管反应制硫酸的方法脱硫,经加热炉获得的高温酸性气温度高达路中可在管路中间位置设置止推支架将管路分割为两个L型480℃,烟气管道口径都在DN1000以上。此类管道的应力分析管路进行考虑。关乎项目的设备布置,合理规划尤为重要。(3)举例说明下面,结合实际,对项目中一处有代表性的管线的热补偿方式主要为自然补偿或选用适当型式的补空间Z型管道的补偿方式进行说明。管线为DN1500的烟气管,偿器。此次讨论的大口径薄壁管线由于设备布置
3、紧凑,靠更改温度高达460℃,直线展开长度11.6米。第一种方案为顺介质管道走向或使用填料函式补偿器都无法满足要求。选用波纹管流向使用弯管压力平衡型膨胀节,经过笔者模拟计算其结果能膨胀节成为补偿管道热位移的最佳方案。够较好的吸收管道在各个方向上产生的位移,且管口受力符合1波纹管膨胀节的种类设备要求。但此类型的膨胀节运行过程中会在盲端沉积粉尘,遭到工艺专业的否定。第二种方案是选用三个单式万向铰链型膨波纹管膨胀节可从材质上分为金属波纹管膨胀节和非金胀节配合使用,此方案经模拟可以吸收管道热位移,但由于三个属波纹管膨胀节。型式上可分为单式轴向型膨胀节、单式铰链补偿器重量较
4、大,重量全部加载到管口上,导致设备管口校核无型膨胀节、单式万向铰链型膨胀节、复式自由型膨胀节、复式拉法通过。由于设备管口向上热胀量在150mm左右,附近无可用杆型膨胀节、复式铰链型膨胀节、复式万向铰链型膨胀节、弯管构架可以在高度和载荷上满足恒力弹簧支撑要求,这种方案也压力平衡型膨胀节、直管压力平衡型膨胀节、旁通直管压力平被否定。已没有标准型式的膨胀节可以满足要求,故与膨胀节厂衡型膨胀节、外压轴向型膨胀节。家协调设计非标波纹管膨胀节来解决问题。第三种方案见图。2波纹管膨胀节中单波吸收热位移能力是相同的第三种方案精妙的把将弯头与X向管道包含在膨胀节中,虽然理论上增加波
5、的个数可大幅提高波纹管膨胀节的吸管道X向位移都由膨胀节内部吸收。由于将弯头包含在膨胀节收能力,但波的个数增加容易产生失稳,这种方式并不可行。吸中,故膨胀节在完全吸收R-104向上热位移和入口管道轴向热收横向位移量较大的位置应考虑选择复式自由型膨胀节,其总位移的同时能够满足R-104设备管口受力要求。由于R-103固长度可与单式轴向型波纹管相同,只需增加两波间直管段长度定端支耳在设备左侧与膨胀节入即可大幅提高横向补偿量。口端焊缝在X方向距离相近,可波纹管通变形来吸收管道的热位移,刚度必然很小,系统认为设备与弯头同时向X方向热加压时波纹管不能承受管道的纵向应力,根据G
6、B/T12777可胀。故膨胀节只需吸收R-103向知波纹管产生压力推力的大小。由单式轴向型与复式自由型上的热位移就能够满足R-103管膨胀节的结构可知,轴向止推架上的水平推力为管道摩擦力,口受力要求。膨胀节的拉杆可以膨胀节压力推力与膨胀节弹性力的和。由于拉杆型膨胀节压吸收膨胀节的压力推力;并且两力推力会由拉杆吸收,铰链型膨胀节压力推力会由铰链吸收,波纹管距离较大,横向刚度很小,故作用在轴向止推架上的水平推力只为管道摩擦力与膨胀节使用中并不会产生较大的横向弹性力;由膨胀节附加结构重量弹性力的和。经笔者计算DN1200波纹管的释放的压力推力为不高,并不需要做结构支架,
7、此方案满足要求。23KN,吸收100mm轴向热位移产生的弹性力为33KN,这种附4结语加力无疑是巨大的。故在使用波纹管膨胀节时一定要注意水平由于管道布置千变万化,膨胀节选用不仅要考虑管道热位推力对结构专业的影响,保证膨胀节在使用中的可行性。移的吸收结构支架的设置,还应考虑在不同操作工况检修状态3膨胀节的设置下都能够满足要求。(1)在膨胀节设置上笔者从工艺流程入手,高温烟气管道参考文献:经废热锅炉到冷却器的温度保持在450℃左右;冷却器到烟筒[1]GB50316-2008工业金属管道设计规范[S].之间的管道从280℃递减到100℃,且烟气中腐蚀性组分已经极[2]S
8、H/T30
