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常见问题

关于波形膨胀节的应力问题

作者: 兴罡石化设备| 时间:2017-09-28 17:05:11 | 点击次数:

  波纹管承受的应力,有加工变形和安装变形引起应力、工作压力引起的应力以及吸收管道系统热循环引起的位移而产生的应力。

    在制造加工中,益由于成型变形必然产生残余应力。而在设计管道和管道约束及安装时’其正确性对应力大小(即对膨胀节的失效)有极大影响。通常在管道安装时有较大的偏差,这时就迫使波纹管勉强与管道结合,致使膨胀节在未使用前就被拉伸(压缩)或者横向偏离,于是在波纹管内产生很大的应力,主要是径向应力,包括径向薄膜应力和径向弯曲应力。

    另外,工作压力(内压)引起的应力有环向薄膜应力、径向薄膜应力、径向弯曲应力。这些应力与上述腐蚀环境共同作用产生SCC。从波纹管的现场开裂情况看,大多数波纹管发生环向开裂,说明径向应力很大。

    在波峰与波谷之间的过渡段实测的内壁径向拉应力最大且远大于实测的环向拉应力,从加工残余应力的情况来看,波峰与波谷之间的过渡段正是总体不连续区,此处的残余应力也较大,故裂纹大多出现在过渡区,并以边波过渡区为多且呈环向。中船总公司}}J所用X射线残余应力测试法测定荆门炼油厂失效波纹管膨胀节解剖后的试样。发现局部残余应力已高达1so1}TPa,加上工作应力之后,实际已超过材料的Q.远远大于产生SCC的门坎应力值。
    焊接残余应力也是波纹管膨胀节发生scc的又一应力来源,而且有时会很大,当它与工作应力叠加往往会超过scc的临界值很多,故波纹管膨胀节也常常在筒节环缝处产生平行于焊缝的环向裂纹。因焊接残余应力引起的scc在scc总事故中占有相当大的比例。胜利炼油厂144万吨/年的FCCU有8个波纹管膨胀节发生过腐蚀破裂(占波纹管膨胀节总数的32终),其中fi个是波纹管与筒节环焊缝处出现开裂。又如锦州石化公司炼油厂T套FCCU有5个波纹管膨胀节,其中4个在波纹管与筒节的环焊缝处出现开裂。
 

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