高爐熱風(fēng)主管道用波紋膨脹節(jié)泄漏

波紋管膨脹節(jié)在日常工程使用環(huán)節(jié)中，也經(jīng)常出現(xiàn)各種失敗案例，針對(duì)這些失敗案例我們也都會(huì)先了解失效現(xiàn)象、進(jìn)行失效原因的分析、以及進(jìn)行研究b并給出合理的改進(jìn)建議來(lái)解決各種問(wèn)題。

某特大型高爐于2016年6月開(kāi)，送風(fēng)溫度穩(wěn)定后達(dá)到1310℃，拱頂溫度控制上限1420℃，熱風(fēng)管道上部設(shè)計(jì)溫度150℃，運(yùn)行溫度180～280℃。該波紋管膨脹節(jié)參數(shù)見(jiàn)表9-15。2017年下半年開(kāi)始，相繼出現(xiàn)過(guò)波紋管直邊段與受壓筒之間焊縫腐蝕泄漏、并在波紋管下部有粘稠液體流出現(xiàn)象，如圖9-54所示。經(jīng)分析，流出物主要成分為AI(NO₃)₃· 9H₂O。2019年6月，該高爐熱風(fēng)主管波紋管膨脹節(jié)突然爆裂失效，如圖9-55所示。

波紋管直邊段與受壓筒節(jié)采用外插焊接。

失效分析

（1）膨脹節(jié)設(shè)計(jì)校核

  按照膨脹節(jié)設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)波紋管膨脹節(jié)的強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算校核，校核結(jié)果：耐壓強(qiáng)度、位移補(bǔ)償能力、耐溫性能均滿足設(shè)計(jì)要求。

（2）管系建模分析校核

  采用CAESARⅡ2011應(yīng)力分析軟件進(jìn)行建模分析。

  本模型計(jì)算結(jié)果中的一次應(yīng)力為95MPa，二次應(yīng)力為206MPa，許用一次應(yīng)力為185MPa，許用二次應(yīng)力為250MPa，均在允許范圍之內(nèi)。從現(xiàn)場(chǎng)失效情況看，固定支架未出現(xiàn)強(qiáng)度失效現(xiàn)象，本部分不對(duì)固定管架進(jìn)行校核。設(shè)計(jì)院要求的補(bǔ)償量D_X=22.7mm，Dy=5mm，實(shí)際波紋膨脹節(jié)熱位移D_X=25mm，Dy=6mm，D_z=17mm。通過(guò)計(jì)算校核，該高爐熱風(fēng)管線應(yīng)力、位移在許用范圍內(nèi)。