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    高溫易燃管系中金屬波紋管膨脹節的設計

    作者:河北華潔 發布日期:2018-01-04 GMT 08:01:02 點擊:
    因本高溫易燃管系管道內介質是高溫易燃氣體,金屬波紋管膨脹節是系統中的薄弱環節,故對膨脹節的   性提出了很多嚴格的要求,需要特殊設計,我們從以下幾點進行說明.

      某高溫易燃氣體管系,設計溫度較高,介質易燃,管線連接的兩端設備進出口對所受力和力矩的要求較嚴格。因本高溫易燃管系管道內介質是高溫易燃氣體,金屬波紋管膨脹節又是系統中的薄弱環節,故對膨脹節的   性提出了很多嚴格的要求,需要特殊設計,我們從以下幾點進行說明:
      1)波紋管設計
      為提高系統的   性,避免由于膨脹節的意外失效導致易燃介質接觸空氣導致火災等風險,膨脹節按雙層帶報警結構設計,波紋管采用雙層結構,每一層均滿足設計條件。
      2)波紋管材料的選擇
      由于操作狀態管內介質溫度650℃,設計溫度達到了675℃,介質為易燃氣體。對波紋管的材料的要求考慮的是,由于易燃氣體幾乎無腐蝕性,波紋管材料的選擇可選擇耐溫性能較好的Incoloy 800H材料。Incoloy 800H是一種含碳、鋁、鈦、錳以及限量(Al+Ti)的固溶態高強度鎳—鐵—鉻耐熱耐蝕合金,高溫耐氧化性能良好,由于(Al+Ti)的含量不高于1.2%,Incoloy 800H在(593℃~793℃)具有持續的高溫蠕變及斷裂強度和很好的抗拉強度,并且在700℃以下長時間工作時仍然具有良好的韌性。
      3)波紋管成型后固溶處理
      波紋管在冷態成形加工過程中,金屬材料經歷了擠壓、伸展、焊接等加工工況后,在材料內部會出現大量晶格缺陷、合金元素分布不均、殘余應力值較高的現象。Incoloy 800H的晶相組織為奧氏體,奧氏體不銹鋼在427℃~871℃之間長期使用時,會形成明顯降低鋼的塑性和韌性的σ相。因此本高溫易燃管系的波紋管液壓成型后采取整體固溶處理,使得其中合金元素分布均勻,晶格位錯重組,從而波紋管固溶處理后達到均勻致的晶粒效果,并波紋管的受力狀態,提高波紋管抗晶間腐蝕、應力腐蝕和局部腐蝕開裂的能力,而且可以提高波紋管的高溫性能。
      在高溫大膨脹量的條件下,空間限制比較苛刻的場合,選擇三鉸鏈組合來吸收管系的熱膨脹   能夠滿足設備進出口的受力要求。并且比選用曲管壓力平衡型膨脹節具有   的性。同時,對膨脹節的特殊設計,也   滿足了該某高溫易燃氣體管系工況的使用要求。該高溫易燃管系用膨脹節經過設計、制造、檢驗及試驗,已成功運行近三年,到目前為止情況良好。

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