波纹管膨胀节在烟气能量回收系统使用中应注意

 1 波纹管膨胀节型式的选择

 膨胀节作为在炼油设备运行过程中的吸收高温变形、保护设备（如烟机、余热锅炉等）安全运行的重要手段，其本身能否安全运行显得更加重要。特别在催化装置烟气能量回收系统，烟气温度达550~900°C，设备本身运行环境相当苛刻，设备处于高速及高压运行转转态，其运行一直处于受监控状态，膨胀节一旦失效造成装置停工和设备破坏。而且由于加工原油品种的变化，还会给该系统带来波动，因此，所选型式的波纹管膨胀节必须能够吸收温度及压力变化而引起的热位移及平衡系统压差。如在烟机入口L型烟气管道采用三个单式铰链型膨胀节和一个复式万向铰链型膨胀节，在烟气出口采用压力平衡型膨胀节与复式万向铰链型膨胀节的组合，使关键设备烟机一直处于良好的工作状态，对设备起到了较好的保护作用。

2 波纹管膨胀节选材问题

 材料选择问题比较复杂，影响因素较多，与内部流动介质的成分、浓度、流速、温度有关，与外部环境及腐蚀性氛围有关，必须具体情况具体分析，才能正确选材。比如在进烟机前的管道，膨胀节筒体采用316，波纹管采用316L，波纹管采用B-315，在烟机之后的烟气管道，膨胀节筒体可采用304，波纹管采用B-315，为减少热损及耐磨，可采用内筒隔热耐磨衬里，这样筒体可采用Q235-B.对于温度高达900°C的烟气管段波纹管采用Incoloy800.对温度较低的锅炉墙及管道之间的连接膨胀节，波纹管可选用304材质。实践证明，B-315及In-coloy800具有较强的抗晶腐蚀、点蚀，氯离子腐蚀和高温硫腐蚀的能力，同时具有优良的力学性能和良好的可焊性。这两种材料均在国内炼油厂得到成功应用。一般情况下，对所选波纹管材料必须注意以下几方面的问题：有良好的塑形，便于波纹管的加工成形，且能通过随后的处理工艺（冷作硬化、热处理等）获得足够的硬度和强度；有高的弹性极限、抗拉强度和疲劳强度；有良好的焊接性能，满足波纹管在制作过程中焊接工艺要求；较好的耐腐蚀性能，满足波纹管在使用工况环境下工作。

3  波纹管膨胀节的防腐问题

 由于波形膨胀节腐蚀破坏占多数，因此必须结合腐蚀环境的成因及因腐蚀材料的选用来开展工作。从以上提到的波纹管腐蚀一般有点腐蚀穿孔和应力腐蚀开裂两种类型，其中应力腐蚀产生的必要条件是存在腐蚀环境及内应力。应力的存在是导致应力腐蚀开裂的必要条件之一，应力的来源主要有：波纹管加工成型过程中产生的形变应力和残余应力；在服役期间的工作应力；装配不当导致的装配应力过大；腐蚀产物引起的楔入应力。

 针对烟气能量回收系统，在低温条件下容易产生氯离子腐蚀，在高温条件下容易导致硫化物腐蚀。我们知道，在两生烟气系统腐蚀介质是客观存在的，因此要防止腐蚀发生，所选波纹管材料能阻止在正常高温工况条件下运行的腐蚀是必要的；除此之外，其一应该避免腐蚀环境的产生，如在设计时避免冷避；在装置停工后、降温前迅速置换管道及波纹管膨胀节内存留的烟气介质，消除结露现象和腐蚀介质在波纹元件中的沉积，保持管道中干燥及通风，必要时可采用强制通风，消除点蚀形成和扩展的条件；在运行工况，采用外保温等办法消除低于工况介质露点温度的环境；其二应尽量消除波纹管内部压力，如采用固溶化消除波纹管加工成型过程中产生的形变应力肯残余应力，在膨胀节装配过程中避免产生的约束应力等。