摘 要：烟机入口膨胀节铰链处断裂，通过工况，材料，焊接品质，应力等几个方面进行了分析，膨胀节0cr19ni9奥氏体不锈钢。
　　关键词：烟机膨胀节 疲劳断裂 铰链开焊
　　概况
　　我厂广泛应用的催化裂化装置中的波纹管膨胀节是影响催化裂化装置提升管反应器、烟机、高温取热炉等安全连续生产的关键部位。由于系统温度高（可达600-1100摄氏度）且常有变化，此次为催化装置烟机入口膨胀节在正常工况工作时膨胀节铰链板加强板焊口处开裂，下面对焊口开裂原因进行简要分析：
　　一、基本参数
　　烟机入口管线共设置五个膨胀节，靠近烟机部分的两个膨胀节为单式万向铰链式膨胀节，另外三个膨胀节为单式铰链型膨胀节，通径为DN1300、长度为1300mm、波节数为4、所使用的材料为0cr19ni9奥氏体不锈钢，其主要成分为镍为主的镍铬合金钢，在温度为1000℃以下可以保证强度基本不变。正常烟机入口的操作工况为压力0.13-0.3MP，温度为600～660℃。安装位置如下：
　　二、原因分析
　　烟机入口膨胀节为铰链型膨胀节，为承受烟机入口的角位移，2012年五月份检修后投入使用，于2013年3月铰链加强板焊口开裂，可能造成断裂的原因有：
　　1.作用在膨胀节铰链加强板上的拉应力过大。
　　2.材料本身缺陷，使用的钢板材质不达标，焊缝存在缺陷。
　　3.热应力过大，导致在膨胀节铰链板焊缝处存在应力集中。
　　4.焊口质量问题，焊缝存在焊接缺陷，气孔夹渣等，导致焊缝强度不足。
　　膨胀节拉杆处焊口断裂图如下：
　　从断口形式分析得出，膨胀节铰链板加强板焊口处角焊缝焊接强度不足造成，为了防止再次发生开焊的事故，新膨胀节对加强板的结构进行了重新设计，如图所示：
　　新结构改变了铰链板的受力状态，保证了足够的抗拉强度。
　　另外，新膨胀节出厂前的焊接及现场安装满足以下要求：
　　4.1焊接前的清理 焊接前必须将接头部位及临近区域（一般以15mm为限）的油脂，锈蚀等易污染焊缝接头的杂物清理干净。经等离子切割直边段的波纹管在环缝装焊前应进行打磨，以去除割口边缘氧化结渣，去除接管法兰甚至波纹管工件上的吸附浮尘是非常有益的，焊接过程中，工件上的浮尘会因震动而落到已清理的接头部位。
　　4.2装配与加紧 当焊接对接接头两个装配在一起的边缘时，这两个边必须紧密装在一起而没有间隙。良好的加紧作用可以保证在焊接前和焊接过程中接头的装配合适减少应力
　　4.3下表为典型的波纹管焊接规范
　　综上所述，此次造成烟机入口膨胀节铰链加强板焊口开裂的原因为焊缝强度不足，结构不合理。
　　四、结语
　　催化中的膨胀节破坏失效，一般为多种因素联合作用的结果，如硫化物与各种应力的联合作用引起的断裂，高温蠕变和局部过热造成的失稳等。通过对膨胀节的结构调整、材料选择、停工保护、合理制造、正确安装和合理优化等措施后，膨胀节的使用寿命都可以大大延长。最后，催化的长周期运行关系到全厂的经济效益以及指标的完成，保证设备的良好运行状态，对催化裂化装置的长周期运行有着重大的作用。