催化裂化裝置的待生和再生斜管,煙氣管道系統(tǒng)和主風(fēng)機(jī)管道等都具有工藝操作溫度高,口徑大,趨勢復(fù)雜,連接設(shè)備要求高的特點。為了解決管道系統(tǒng)的靈活性和設(shè)備管口的應(yīng)力問題,需要各種類型的金屬波紋補(bǔ)償器(波紋膨脹節(jié)),并相應(yīng)地進(jìn)行管道應(yīng)力分析。
金屬波紋管膨脹節(jié)也叫金屬或不銹鋼波紋補(bǔ)償器是一種特殊的管道附件。波紋管由薄壁金屬材料制成,其足夠柔韌以吸收管道系統(tǒng)的端部位移和熱膨脹位移。由于波紋管結(jié)構(gòu)的特殊性,管道系統(tǒng)的補(bǔ)償設(shè)計,波紋管材料的選擇以及波紋管和膨脹節(jié)的結(jié)構(gòu)設(shè)計都是設(shè)計者的難題。
石化催化技術(shù)在中國已有四十年的歷史。特別是20世紀(jì)80年代以后,隨著油基催化技術(shù)的快速發(fā)展,國內(nèi)煉油技術(shù)也達(dá)到了一個新的水平。催化裂化的原料已從過去的常壓,真空餾分(蠟)擴(kuò)散到殘油,混合焦化蠟和混合減壓渣油,然后發(fā)展到今天的100%全殘留物。隨著原油腐蝕性的增加,重油催化裂化工藝技術(shù)的發(fā)展,設(shè)備運行溫度的升高(780℃),燃燒改進(jìn)劑的添加,煙氣中SOX,NOx,C0,和OZ等腐蝕性氣體含量增多,致使波紋管膨脹節(jié)的工作條件越發(fā)苛刻,從而發(fā)生由此引起的波紋管腐蝕失效。由于波紋管膨脹接頭的失效而由催化裂化裝置強(qiáng)制關(guān)閉引起的年度經(jīng)濟(jì)損失非常大。因此,波紋管膨脹節(jié)的腐蝕問題已成為石化行業(yè)研究的熱點。
催化裂化裝置的管道系統(tǒng)復(fù)雜,管道系統(tǒng)連接有許多設(shè)備和大閥門。在管道補(bǔ)償?shù)脑O(shè)計中,有必要綜合考慮熱位移,設(shè)備振動,閥門開啟和關(guān)閉引起的沖擊載荷等因素,并設(shè)置必要的固定支架和其他支撐吊架,以確保其位移。膨脹節(jié)的實際膨脹與設(shè)計基本一致。如果補(bǔ)償設(shè)計不合適,往往會導(dǎo)致波紋管膨脹節(jié)過度位移,導(dǎo)致波紋管變形不均勻或平面不穩(wěn)定。