[發(fā)明專利]一種用于石化領(lǐng)域的復(fù)式膨脹節(jié)

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• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111664307A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張愛琴;佘東升;劉海威;侯偉;張小文;謝曉峰
• 申請（專利權(quán)）人: 洛陽雙瑞特種裝備有限公司
• 主分類號: F16L27/12
• 分類號: F16L27/12;F16L51/03;F16L58/18;F16L53/30
• 代理公司: 洛陽公信知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120
• 代理人: 宋晨煒

一種用于石化領(lǐng)域的復(fù)式膨脹節(jié)，設(shè)有中間管組件，中間管組件的內(nèi)壁上設(shè)有隔熱襯里，中間管組件的兩端分別連接一組按背對背設(shè)置的外壓波紋管組件，外壓波紋管組件包括端管、波紋管、波紋管接管、端環(huán)組件、外管、帶有隔熱陶纖的擋環(huán)組件、帶有耐磨襯里的導(dǎo)流筒組件和防塵密封圈，波紋管套設(shè)在端管外，端管的內(nèi)壁上設(shè)有隔熱襯里，波紋管的一端通過波紋管接管與端管靠近膨脹中心方向的一端固定連接，波紋管的另一端通過套設(shè)在端管上并和端管具有間隙的端環(huán)組件與外管的一端連接，外管的另一端與中間管組件連接，本發(fā)明能夠徹底解決大型煉化裝置冷壁管道高溫膨脹節(jié)的腐蝕失效難題，同時降低膨脹節(jié)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及膨脹節(jié)技術(shù)領(lǐng)域，具體說的是一種用于石化領(lǐng)域的復(fù)式膨脹節(jié)。

背景技術(shù)

波紋管膨脹節(jié)是煉油廠催化裂化(FCC/DCC) 裝置間連接管道廣泛采用的熱補償部件，降低管道溫度應(yīng)力，保證管道安全。再生器及能量回收系統(tǒng)溫度最高達600~ 750 ℃, 其介質(zhì)( 煙氣) 含有多種腐蝕性成分,這些裝置的冷壁管道補償用膨脹節(jié), 其腐蝕問題最為嚴(yán)重，多為連多硫酸腐蝕開裂；膨脹節(jié)波紋管腐蝕發(fā)生的時機為常開管線的停車檢修階段以及不常開的備用管線停開階段，正常操作期間不會產(chǎn)生。煙氣冷凝水主要陰陽離子種類、煙氣冷凝水酸度及酸露點溫度見表1。FCC/DCC煙氣冷凝液中還含有一定量的連多硫酸H₂SXO₆, C1^-及H₂SXO₆都能夠引起奧氏體不銹鋼和高鎳合金、鎳基合金的應(yīng)力腐蝕。裝置停工檢修期間或裝置備用管線不開期間，煙氣的溫度下降，當(dāng)降至150℃以下時，達到連多硫酸的結(jié)露溫度，這時稀硫酸就會凝結(jié)到波紋管下部的內(nèi)表面，從而發(fā)生低溫硫酸腐蝕。由于這種腐蝕發(fā)生在硫酸的結(jié)露溫度以下，所以又稱作露點腐蝕。

表1.煙氣冷凝水主要離子種類、酸度及酸露點溫度

石化裝置現(xiàn)有常用的膨脹節(jié)結(jié)構(gòu)見圖1，一般為帶比例連桿的復(fù)式自由型，該型膨脹節(jié)能夠補償吸收軸向和橫向位移，波紋管為內(nèi)壓結(jié)構(gòu)，因為管道直徑大（最大直徑達DN4200），壓力不高（0.1~0.3MPa），比例連桿的作用是分配兩組波紋管的位移，使其位移均衡，波紋管一直采用內(nèi)隔熱與外保溫組合結(jié)構(gòu)，腐蝕往往最先在膨脹節(jié)波紋管下部產(chǎn)生。該型膨脹節(jié)波紋管即使根據(jù)傳熱設(shè)置內(nèi)隔熱外保溫結(jié)構(gòu)，使波紋管在合理的溫度下(300~ 500℃)運行，部分內(nèi)隔熱材料也存在吸附了煙氣中的各種成分(如水蒸氣及各種離子)，形成電解質(zhì)溶液，導(dǎo)致電化學(xué)腐蝕及應(yīng)力腐蝕的現(xiàn)象。多年來采取的措施是不斷對波紋管材料進行升級，波紋管材料由316逐步升級到高鎳合金Incoloy800, 再到Inconel625鎳基合金。波紋管材料升級后膨脹節(jié)耐蝕性能得到一定程度的提升，膨脹節(jié)腐蝕失效發(fā)生的概率有所降低，但不銹鋼材料對連多硫酸腐蝕敏感的根本沒有改變，不能根本解決問題，同時由于波紋管材料為貴重金屬，造成膨脹節(jié)價格提高，裝置建造成本升高。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于石化領(lǐng)域的復(fù)式膨脹節(jié)，能夠徹底解決大型煉化裝置冷壁管道高溫膨脹節(jié)的腐蝕失效難題，同時降低膨脹節(jié)成本。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，所采用的技術(shù)方案是：一種用于石化領(lǐng)域的復(fù)式膨脹節(jié)，設(shè)有中間管組件，中間管組件的內(nèi)壁上設(shè)有隔熱襯里，中間管組件的兩端分別連接一組按背對背設(shè)置的外壓波紋管組件，所述的外壓波紋管組件包括端管、波紋管、波紋管接管、端環(huán)組件、外管、帶有隔熱陶纖的擋環(huán)組件、帶有耐磨襯里的導(dǎo)流筒組件和防塵密封圈，波紋管套設(shè)在端管外，端管的內(nèi)壁上設(shè)有隔熱襯里，波紋管的一端通過波紋管接管與端管靠近膨脹中心方向的一端固定連接，波紋管的另一端通過套設(shè)在端管上并和端管具有間隙的端環(huán)組件與外管的一端連接，外管的另一端與中間管組件連接，端環(huán)組件、外管和中間管組件圍成外壓空腔，在外壓空腔的入口處設(shè)有按介質(zhì)流向順序固定的導(dǎo)流筒組件和擋環(huán)組件，在導(dǎo)流筒組件和擋環(huán)組件之間設(shè)有防止煙塵進入外壓空腔的防塵密封圈。

膨脹節(jié)的周向上設(shè)有均衡分配兩組波紋管位移的復(fù)式比例連桿組件和/或復(fù)式拉桿組件。