膨胀节在石油化工工业中的应用(五)——催化裂化再生催化剂系统用膨胀节

某新建7万吨/年催化裂化装置，管路采用铰链型膨胀节，管道设计条件为介质再生催化剂；设计压力0.18MPa；设计温度介质680℃，波纹管为350℃；许用疲劳寿命1616次。 波纹管采用保护蒸汽吹扫冷却，蒸汽压力1.0MPa，温度250℃，膨胀节结构如图11-23所示，波纹管材质为1Cr18Ni9Ti，壁厚1.2mm（单层），6波，允许转角15.8°，试运行半个月就在拉伸侧出现裂纹，经改进后运行了两年多仍继续正常运行，原因是原设计膨胀节的承压能力未满足要求，波纹经向弯曲应力超过许用值，疲劳寿命也未满足要求。于是对波形参数和结构进行改进，将单层改为0.5mm*3层，允许角变形为22°，应力水平和疲劳寿命明显改善，全部满足要求。由于铰链型膨胀节角变形后的波纹管抗失稳能力比轴向型低，因此在同样操作压力下，膨胀节的单波角变形应留有裕量，故上述改进设计是合理的，允许角变形比原设计提高了6°，此外还采取冷紧措施，使工作状态下的角变形比原计减小3.1°，这样波纹管拉伸侧的应力状态大大改善，提高抗失稳的裕量，较为安全。