熱風(fēng)管道中安裝波紋補(bǔ)償器的必要性

文章來源：http://www.vx-zih.cn 發(fā)布時(shí)間：2020-06-06 瀏覽次數(shù)：55

熱風(fēng)爐熱風(fēng)管道是高溫高壓管道，在生產(chǎn)制造中常存在以下問題：如熱風(fēng)主管受熱膨脹，易使熱風(fēng)圍管平移，熱風(fēng)支管法蘭錯(cuò)位，導(dǎo)致管道系統(tǒng)漏風(fēng)嚴(yán)重；熱風(fēng)出口和三岔口為管路系統(tǒng)的交接點(diǎn)，耐火材料的砌筑不但難度大，難于砌好，而且受溫度膨脹力和鼓風(fēng)壓力的雙重作用，再加上管道與耐火材料的膨脹量的差異，很容易導(dǎo)致該處砌體裂開、坍塌，使管壁曝露在高溫氣流之中，導(dǎo)致管道局部發(fā)紅、彎曲，甚至于管壁發(fā)生脆性毀壞或晶界應(yīng)力腐蝕裂開。為避免上述問題，現(xiàn)在熱風(fēng)爐設(shè)計(jì)中運(yùn)用在熱風(fēng)出口和三岔口處使用組合磚砌筑；在熱風(fēng)主管及支管上安裝波紋補(bǔ)償器的辦法收到了顯著成績(jī)。

熱風(fēng)管道的受力情況是較為復(fù)雜的．既有溫度膨脹力和溫差應(yīng)力，又有鼓風(fēng)壓力和耐火材料之間的摩擦力；既有集中負(fù)荷，又有均布載荷，以及周期性的脹縮疲勞應(yīng)力。熱風(fēng)主管與支管和圍管、熱風(fēng)支管與熱風(fēng)爐殼體之間的聯(lián)接均為剛性連接(焊接)，且通常均為垂直連接，其最危險(xiǎn)處是熱風(fēng)出口和三岔口處。就其受力形式而言，既有彎曲應(yīng)力和拉伸應(yīng)力，又受剪切應(yīng)力．其受力方向既有軸向，又有徑向．任意一方的軸向彎曲所產(chǎn)生的軸向力作用于與之連接的另一方均成為徑向力。分析其受力情況，管道接口處的毀壞通常應(yīng)以彎曲應(yīng)力為主，拉伸應(yīng)力為輔。以某高爐移地大修改造的熱風(fēng)爐設(shè)計(jì)為例進(jìn)行計(jì)算：在僅考慮溫差應(yīng)力和鼓風(fēng)壓力的條件下，當(dāng)管壁溫度高出安裝溫度75--80℃左右時(shí)，接口處的局部最大應(yīng)力值將超出材料的屈服極限(實(shí)際情況可能會(huì)因法蘭錯(cuò)位等吸收部分形變而好些)。

如果再考慮周期性的脹縮疲勞應(yīng)力，尤其是當(dāng)管道．選用的必要性砌體損壞，局部管壁處于蠕變或亞蠕變的溫?zé)犸L(fēng)管道的受力情況是較為復(fù)雜的．既度條件下工作時(shí)，其工作條件更為惡劣．在目前熱風(fēng)爐的操作條件下，無論如何進(jìn)行加強(qiáng)，焊縫或管道裂開等事故是難以避免的。由此可見，在現(xiàn)代高爐趨予高風(fēng)溫．高壓力的操作條件下，為保證熱風(fēng)管道的安全，運(yùn)用安裝波紋管補(bǔ)償器以吸收管道因工作溫度變化而產(chǎn)生的彎曲量，是完全必要的。

高爐熱風(fēng)管系軸向波紋補(bǔ)償器的運(yùn)用原則：運(yùn)用的波紋補(bǔ)償器應(yīng)為帶保溫裝置的，即在波紋補(bǔ)償器的空腔內(nèi)巖壁填充軟質(zhì)的隔熱材料，其流體通道運(yùn)用澆筑、砌筑耐火材料。一般來說主管可運(yùn)用具有軸向補(bǔ)償能力的波紋補(bǔ)償器，支管則運(yùn)用既有軸向補(bǔ)償能力又有徑向補(bǔ)償能力的波紋補(bǔ)償器。根據(jù)不同的熱風(fēng)爐自身?xiàng)l件進(jìn)行計(jì)算，并依此現(xiàn)在相應(yīng)型號(hào)。

熱風(fēng)爐熱風(fēng)管道系統(tǒng)安裝波紋膨脹節(jié)和拉緊裝置后，可以消除因管道受熱膨脹、使熱風(fēng)圍管平移、熱風(fēng)支管法蘭錯(cuò)位等造成的管道嚴(yán)重漏風(fēng)的現(xiàn)象，并可減輕管道最薄弱的環(huán)節(jié)一熱風(fēng)出口及三岔口處所承受的溫度膨脹力和鼓風(fēng)壓力，使該力降低至波紋補(bǔ)償器的形變彈性力(約降低2個(gè)數(shù)量級(jí))．如果該處再采用組合磚砌筑，保證該處砌體不掉磚、竄風(fēng)，這樣完全可以保證熱風(fēng)管道系統(tǒng)的安全、長(zhǎng)壽地運(yùn)行。