ANSYS在大口径膨胀节设计中的应用

以某航空项目膨胀节承力件强度校核、某水电项目承压管道应力计算、某隧道建设项目管道波纹管外压稳定性计算为例,介绍了ANSYS在大口径膨胀节设计中的应用。针对航空项目大口径膨胀节复杂结构承力件,采用ANSYS配合热点应力法（HSM）对膨胀节承力件强度进行数值计算。水电项目大口径膨胀节承压接管为抬高阶梯结构,采用应力线性化方法校核应力集中区域强度。对隧道大口径异形膨胀节进行非线性屈曲分析,校核外压稳定性。通过3个案例总结ANSYS在大口径膨胀节设计中的应用方法,旨在为管道膨胀节设计人员提供参考。     

新型膨胀节在催化裂化装置中的应用

催化裂化装置大型化后,管道与设备口径随之增大,带来管系热应力和管口载荷过大的问题.文章采用新型波纹管补偿器解决了使用自然补偿方法及传统膨胀节方案带来的局限性.结果表明：管系应力和管口荷载均在设计允许范围之内,新型膨胀节的设计应用是可行的.     

一起低压蒸汽管道整改案例

重庆市某医院一根低压蒸汽管道,公称直径DN100,操作压力0.6MPa,操作温度165℃,因膨胀节和固定支架设置不当导致管道部分变形,引起泄漏,且水锤现象严重。重新设计U型弯膨胀节,合理设置固定支架,对部分管道自然补偿进行验算,整改后的管道进行试运行,管道运行良好,以上问题悉数解决。     

垂直双膨胀节安装维护的一点注意事项

膨胀节常温安装时其自身长度应该是靠中的较长状态,生产中,管道全长的热胀是相当可观的,所以,热态时膨胀节处于压缩状态。我公司两条2　500t/d生产线预热器C1去高温风机和高温风机去增湿塔的垂直管道（Φ3m）上都装有集中补偿的双膨胀节,两个膨胀节之间有一段长度不到2m的短节。膨胀节在生产中多次漏风失效,我们对此进行了分析和解决。     

波纹管膨胀节在工艺管道中的应用

应用波纹管膨胀节是管道设计中一种有效的位移补偿方法,但是波纹管作为一种柔性补偿元件,若使用不当,则可能造成致命性的破坏。因此,在补偿管道应力方面,正确的安装波纹管膨胀节就极为重要。本文就膨胀节的种类、特点及安装过程中应注意的问题进行研究。     

管道热补偿实例

在化工管道的设计安装过程中常会遇到高温管道的热补偿问题,解决管道热补偿问题对保证系统正常运行、对保护设备及对避免安全事故的发生等方面都至关重要。下面以某化工厂管道设计安装工程为例,通过对管道热膨胀计算分析、补偿器选型及设置固定支架等方面介绍如何对管道进行热补偿以及介绍横向小拉杆波纹补偿器的应用,为类似工程提供参考。     

硫磺制酸装置高温气体管道的应力分析

介绍了硫磺制酸装置高温气体管道应力的特点及膨胀节的选型。焚硫转化工序的气体管道主要采用大拉杆横向型、铰链型及无约束轴向型等膨胀节来解决管道应力问题。以某400 kt/a硫磺制酸装置为例,分析了高温气体管道膨胀节的设置问题。用CAESARⅡ软件计算并结合装置实际运行经验对管道进行详细的应力分析可节省投资,保证整套装置长期稳定运行。     

间接加热连续脱硅管道化加热器蒸汽进口的改造设计

从管道的热膨胀理论出发,通过对各种热补偿方法结构特点、适用范围的对比分析,并结合氧化铝厂的生产实践,分析了膨胀节爆裂的原因,认为原设计采用波形膨胀节补偿热变形是不适宜的。改造设计中为了改善蒸汽进口处的应力状况,对原有管道化加热器的结构进行了调整,在蒸汽进口位置设立了固定点;采用了综合补偿能力较强的S形补偿器,并对S型补偿器的补偿能力进行了验算。     

无约束型金属波纹管膨胀节管线的支架设计

金属波纹管膨胀节是一种重要的用于补偿管道位移的管道元件,在工程设计中会不可避免的碰到,如何安全有效的选择和使用是设计人员所必须考虑的。特别是无约束型金属波纹管膨胀节的选用,不仅仅是选择了正确的型号就万事大吉,如何合理设置膨胀节所在管线的支架更是决定膨胀节安全有效运行的关键。本文重点讨论了选用无约束型金属波纹管膨胀节的管线在支架设计中的设计原则和注意事项,接着结合实例具体分析了化工装置区内选用无约束型金属波纹管膨胀节管线的支架设计。对设计人员碰到该类问题时具有一定的指导作用。     

丙烷脱氢装置金属膨胀节的设计研究

本文结合工程实际,从金属膨胀节的合理布置、波纹管材料的科学选用以及结构设计三个方面,详细阐述了50万t·a-1丙烷脱氢制丙烯装置中,高温管系金属膨胀节的设计要点,以从根本上防止和减少膨胀节失效的发生,保证丙烷脱氢制丙烯装置中高温管道系统的长周期安全平稳运行。     

浅议金属波纹管膨胀节的力学特性、主要类型与工程应用

金属波纹管膨胀节作为管道系统中的柔性补偿元件,依靠波纹管的变形吸收或转移热位移,已在工程上得到越来越广泛的应用。分析了金属波纹管膨胀节的力学特性,压力推力的分布,为管系约束的设置及设备管口的载荷校验提供了依据;介绍了金属膨胀节的主要类型及典型应用,提出了特殊介质及负压工况管系中膨胀节设计的注意事项;最后与同样作为管道软连接的金属软管在工程选择上进行了对比。     

对“关于Ω形膨胀节的设计计算”一文的修正意见

膨胀节是装在固定式换热器和热力管道上的挠性元件,对管子或设备壳体的热胀变形进行补偿,以此来消除不利的温差应力,大量使用于化工、冶金等企业之中。目前较为广泛采用的U形膨胀节,它已有比较完善的设计公式和定型设计。但是,近年来随着操作压力的提高、设备直径的增大,U形膨胀节逐步暴露出壁厚大、材料消耗多、模具重量大、加工制作困难等缺点。而最近几年发展起来的新型的Ω形的膨胀节(如图1a、b),其压力所产生的应力几乎完全与壳体直径大小无关,Ω形膨胀节     

热力管道膨胀量的简易估算方法与运用

研究了热力管道布置中的应力计算问题,通过建立π型管补偿和膨胀节补偿两种模型,推导出了适用于其设计工况下膨胀量和受力的公式并运用于实例。     

水泥生产线热风管道直连弯头柔性设计

<正>1热风管道弯头常用设计方案水泥生产线上的热风管道是在常温下安装,高温下运行,管道材料的热胀冷缩会在管道中以及管道与管端设备的连接处产生力与力矩,称为管道的热载荷。在设计热风管道时,一般是通过设计金属膨胀节来吸收管道热膨胀。设置膨胀节之后,由于两端柔性连接,管道弯头相当于悬空,需要设计钢支架来支撑管道及管道弯头,该类弯头往往没有水平过渡段,能避免积灰,因此称其为自卸灰弯头(见图1)。此弯头     

装置内管廊及常见应力管道设计

一般石化装置,在管廊两侧按流程顺序布置设备,管廊是连接设备之间的纽带,装置内1/3～1/2的管道都需要放置在管廊上,因此管廊设计的好坏影响整个装置的管道布置;管道的布置要满足工艺要求和防火防爆规范要求,要考虑管道的支撑,合理设置支吊架,对于一些大管线、高温以及低温管线还要考虑到管道的柔性是否能满足应力的要求;装置内火炬管线、蒸汽冷凝水管线以及一些高温低温管线为常见的一些应力管线,设置π型补偿器吸收两固定架之间管道的轴向位移,提高管道的自然补偿能力。     

复合应力补偿装置在大冶制酸转化高温段的应用

介绍了大冶有色冶炼厂硫酸转化高温段烟管复合补偿的应用研究与运行情况,采用"四连杆补偿器+万向铰链型+弹簧吊架"复合应力补偿装置,有效解决了转化最复杂、大口径烟气管道应力补偿稳定性差且易导致补偿器形变的问题,为系统的安全环保稳定运行打下坚实基础。     

锅炉系统防漏风和降低射水箱水温的经验

<正>1锅炉系统防漏风锅炉系统外漏风的地方一般都出现在膨胀节处。对于膨胀节本体,由于烟气温度过高和粉尘过多造成的漏风,一般是对膨胀节及时修补和更换。膨胀节法兰与管道法兰连接处一般采用无尘石棉绳进行密封,长时间运行由于高温烟气的冲刷,石棉绳极易灰化造成连接处漏风。对此我们采取的措施是对该连接处进行密封焊接,确保法兰连接处无漏风。     

非金属膨胀节在烟气脱硫脱硝装置中的应用

烟气脱硫脱硝装置一般是在原有催化裂化装置内新增上的改造项目,其管道设计中存在管径大、安装空间受限等设计难点,一般需采用补偿器解决管系的应力问题。分析了催化烟气脱硫脱硝管系的具体特点,介绍了非金属膨胀节的结构组成及特点,对金属膨胀节及非金属膨胀节在烟气管道上的应用进行了对比,并总结归纳了非金属膨胀节在催化烟气脱硫脱硝装置管系中的应用及优缺点。     

石化装置大口径高温真空管道材料的设计与探讨

结合实际工况案例,探讨石化装置中大口径、高温、真空工况下管道材料的设计,着重叙述管道受内压、外压下管道壁厚的计算方法及结果。对于高温下标准规范中没有给出外压曲线的材料壁厚计算,提出一种方法,供材料设计者进行探讨。     

动力波洗涤器烟气进口膨胀节腐蚀原因分析及结构改造

金昌冶炼厂300kt／a铜冶炼烟气制酸装置的动力波洗涤器烟气进口处安装了不锈钢波纹管膨胀节，以补偿高温烟气管道和动力波洗涤器的热胀冷缩变形。该膨胀节投入使用仅6个月，就在壁厚为1．5mm的不锈钢波纹管壳体的波峰处出现多个小孔，不均匀地分布在波峰的圆柱状曲面上，产生泄漏，影响正常生产。