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19
2022
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高温膨胀节为什么会发生失效？大家来了解
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高温膨胀节的主要性能指标包括补偿、轴向刚度、抗压强度、稳定性和疲劳寿命等。而这些性能指标在不同的工作环境中的重要性是不同的。一般来说，高温膨胀节的设计主要基于补偿能力。一般情况下，风冷进气管上的应力是内压引起的应力和汽缸与管道温差引起的汽缸轴向伸缩位移引起的应力。这两种应力又可分为轴向应力(也叫经向应力)和周向应力(也叫周向应力)。一般情况下，固定空冷进口管上高温膨胀节的轴向刚度应尽可能小。
高温膨胀节作为管道补偿元件，广泛应用于石油、机械工程、压力传感、刚度补偿等领域。其作用是补偿管网中设备与管道、设备与设备之间的连接。高温膨胀节通过其轴向膨胀或角度变化来补偿因温差引起的管道系统或设备的位移。高温膨胀节的核心部件是柔性的，承受着管道内介质压力产生的的压力推力，管道和介质的重量，流体的冲击力，补偿冷热应力，为设备的安全运行提供了有力的保障。
高温膨胀节的失效主要包括强度失效、失稳失效、腐蚀失效、疲劳失效、高温蠕变失效等。塔顶回流的产物采用空冷冷却，空冷入口管线采用立管结构，工艺功能非常重要。由于管程入口温度较高，空冷的高运行温度为：管程进出口200/45。为了吸收和消chu入口高温热应力引起的热位移，在空冷入口管道上安装了波形补偿器。管程入口管道的高温膨胀节实际上形成了自由端。当塔和空冷入口管道升温时，塔升温后立管上升，管道受热膨胀后轴向偏移。停机过程中，发现空冷入口高温膨胀节损坏。
装置启动时，由于物料的不断加热，管道上的膨胀节为自由端，温差应力使连接管和膨胀节整体向自由端移动。高温膨胀节也有因受热而产生的弹性变形，当变形超过比例极限或弹性极限时发生塑性变形。当启动阶段变为停机阶段时，高温膨胀节的塑性变形不能完全恢复到初始状态，导致高温膨胀节内部产生拉应力，这时高温膨胀节很可能已经处于塑性变形阶段。随着停机的时间间隔，由于时效关系，拉应力几乎消失。再次启停时仍发生上述变形，使伸缩缝因频繁启停而完全拉伸。高温膨胀节可能已经发生局部疲劳破坏，然后受到后续启停的交变载荷，使高温膨胀节受到拉压应力，超过高温膨胀节材料的强度极限，产生塑性和疲劳开裂。另外，高温膨胀节的结构和型号不当，导致高温膨胀节的扭转和弯曲变形。在拉、扭、弯荷载的作用下，高温膨胀节上的应力超过失稳许用应力，高温膨胀节失稳弯曲。这种部分拉伸和部分压缩进一步增加了伸缩接头断裂的可能性。
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