高炉热风主管道用波纹管膨胀节泄漏

高炉热风主管道用波纹膨胀节泄漏

波纹管膨胀节在日常工程使用环节中，也经常出现各种失败案例，针对这些失败案例我们也都会先了解失效现象、进行失效原因的分析、以及进行研究b并给出合理的改进建议来解决各种问题。

某特大型高炉于2016年6月开，送风温度稳定后达到1310℃，拱顶温度控制上限1420℃，热风管道上部设计温度150℃，运行温度180～280℃。该波纹管膨胀节参数见表9-15。2017年下半年开始，相继出现过波纹管直边段与受压筒之间焊缝腐蚀泄漏、并在波纹管下部有粘稠液体流出现象，如图9-54所示。经分析，流出物主要成分为AI(NO₃)₃· 9H₂O。2019年6月，该高炉热风主管波纹管膨胀节突然爆裂失效，如图9-55所示。

波纹管直边段与受压筒节采用外插焊接。

失效分析

（1）膨胀节设计校核

  按照膨胀节设计参数，对波纹管膨胀节的强度进行计算校核，校核结果：耐压强度、位移补偿能力、耐温性能均满足设计要求。

（2）管系建模分析校核

  采用CAESARⅡ2011应力分析软件进行建模分析。

  本模型计算结果中的一次应力为95MPa，二次应力为206MPa，许用一次应力为185MPa，许用二次应力为250MPa，均在允许范围之内。从现场失效情况看，固定支架未出现强度失效现象，本部分不对固定管架进行校核。设计院要求的补偿量D_X=22.7mm，Dy=5mm，实际波纹膨胀节热位移D_X=25mm，Dy=6mm，D_z=17mm。通过计算校核，该高炉热风管线应力、位移在许用范围内。