13金属波纹管膨胀节在燃气管网中应用与事故预防

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1、金属波纹管膨胀节在燃气管网中应用与事故预防盛水平1，王杏芳2，刘延雷1，陈海云1，严毅剑2（1杭州市特种设备检测院，浙江杭州，310003；2杭州市燃气(集团)有限公司，浙江杭州，310007；）摘要：金属波纹管膨胀节是城市燃气管网的重要组成构件，它的安全稳定是城市燃气安全运行必不可少的条件之一。本文对金属波纹管膨胀节在燃气管网运行中的应用进行了介绍，对膨胀节事故进行了统计与失效原因分析，并开展了相关的试验研究。针对失效原因，对在管网建设中如何选用、安装膨胀节以及随后的运行过程中如何维护管理提出了建议。关键词：

2、燃气管网；金属波纹管膨胀节；失效分析；选用；维护中图分类号：X924.4文献标识码：A文章编号：ApplicationandfailurepreventionanalysisonmetalbellowsexpansionjointsingasgridsSHENGShui-ping1,WANGXing-fang2,LIUYan-lei1,CHENHai-yun1,YANYi-jian2(1.HangzhouSpecialEquipmentInspectionInstitute,Hangzhou,310003,Ch

3、ina;2.HangzhouGas(Group)CompanyLimited,Hangzhou,310007,China)Abstract:Metalbellowsexpansionjointsareoneofthemostimportantcomponentsofurbanfuelgasnets.Andtheirsafetyisessentialtothesafeoperationofurbanfuelgasnets.Inthisarticle,theapplicationofmetalbellowsexpa

4、nsionjointsingasgridswasintroduced.Andthefailureanalysisandexperimentonmetalbellowsexpansionwascarriedout.Also,themodeselectionandinstallationwereputforward.Furthermore,themaintenancemethodsintheiroperationprocessweresuggested.Keywords:gasgrids;metalbellowse

5、xpansionjoints;failureanalysis;modeselection;maintenance1前言金属波纹管膨胀节是由金属波纹管和构件组成的具有补偿功能的器件，又名补偿器。由于它的结构特点，与具有相同补偿能力的“∏”型膨胀节、套筒式膨胀节、球型膨胀节相比，具有占地小、安装简单、工程造价低、无结构性渗漏环节、不需维修保养等优点。作为管道补偿器，它能够补偿管道的热变形、机械变形和吸收各种机械振动，起到降低管道变形应力和提高管道使用寿命的作用[1]。因而多用于动力或热力管网中，设备与设备之间的连接

6、中，以轴向伸缩或角度变化来补偿管路系统或设备因温差或机械运动造成的位移，消除设备开车、停车或正常运行条件下的振动。金属波纹管膨胀节作为现代热补偿技术已广泛应用于电力、石化、供热、钢铁、城建等领域。基金项目：杭州市社会发展科研攻关项目（2009113B22）当今世界，城市燃料燃气化，城市燃气管道化是城市现代化的重要标志之一，我国大多数大中城市相继建立了管道燃气设施。但由于材质老化、违章操作、外界干扰、输送介质变换和设备破坏等原因造成泄漏事故频发,甚至导致火灾、爆炸,严重危及公共安全[2]。为降低泄漏事故所造成的损

7、失，确保城市燃气管网安全运行，必须切断管线阀门；但由于阀门质量问题，往往造成阀门关不死，则必须采取抽插盲板的措施。城市燃气中压管网通常埋地敷设，抽插盲板并非易事，为此管线上设计了普通轴向型的金属波纹管膨胀节，它与阀门一起安装在阀门井内，自2000年以来大量应用。在城市燃气管网中金属波纹管膨胀节主要运用于桥管和阀门井，除了通常所说的管线热补偿、基础沉降机械补偿作用外，其主要作用是为了抽插盲板、更换阀门，便于管道上某些设备的安装与维修管理。2事故统计与分析2.1事故统计近年来杭州市燃气管网中阀门井内金属波纹管膨胀节

8、发生爆裂、漏气，如图1所示，严重的将阀门井盖冲开。本是为了管网安全运行而设计的金属波纹管膨胀节，现在却成了城市燃气管网的薄弱环节和安全隐患。表1为近几年对杭州管网膨胀节失效的统计，一般膨胀节投用2～3年后出现裂纹，而且开裂形式均为波峰环向破裂，外形看波纹管没有很大的变形。本文针对这几起爆裂、漏气事故，进行了试验研究和失效分析，然后提出燃气管网金属波纹管膨胀节事故预防。图1失效的波纹管膨