煙道膨脹節(jié)技術(shù)規(guī)范煙道膨脹節(jié)作為煙氣系統(tǒng)中關(guān)鍵的熱補(bǔ)償元件，其性能直接影響系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。本技術(shù)規(guī)范針對(duì)火力發(fā)電、鋼鐵冶金、化工等行業(yè)煙氣管道用膨脹節(jié)的設(shè)計(jì)、材料、制造、測(cè)試、安裝及維護(hù)等環(huán)節(jié)提出具體技術(shù)要求，以確保膨脹節(jié)在復(fù)雜工況下實(shí)現(xiàn)可靠的位移補(bǔ)償、密封及耐蝕功能。一、設(shè)計(jì)基本要求1.工況參數(shù)確定：膨脹節(jié)設(shè)計(jì)前需明確以下參數(shù)：（1）工作介質(zhì)：煙氣成分（含塵量、SO?/NO?濃度、水汽含量）、溫度范圍（長期運(yùn)行溫度、短期峰值溫度）；（2）管道參數(shù)：公稱直徑（DN）、工作壓力（正壓/負(fù)壓，需注明最大正負(fù)壓力值）、管道熱膨脹量（軸向、橫向、角向位移分量，需提供管道長度、材料線膨脹系數(shù)及溫度變化范圍計(jì)算值）；（3）安裝環(huán)境：管道支撐方式（固定支架、導(dǎo)向支架間距及剛度）、空間限制（膨脹節(jié)安裝長度、徑向尺寸）、抗振要求（系統(tǒng)振動(dòng)頻率及振幅）。2.類型選擇：-金屬波紋膨脹節(jié)：適用于高溫（≤800℃）、高壓（≤1.0MPa）、小位移（軸向位移≤300mm，橫向位移≤50mm）且介質(zhì)腐蝕性較低的工況，優(yōu)先選用單式軸向型、復(fù)式拉桿型或角向型；-非金屬膨脹節(jié)：適用于大位移（軸向≤1000mm，橫向≤200mm）、多向位移（同時(shí)補(bǔ)償軸向、橫向、角向）、介質(zhì)含塵或腐蝕性強(qiáng)（如含濕煙氣）的工況，需根據(jù)溫度選擇蒙皮材料（硅橡膠蒙皮≤300℃，氟橡膠蒙皮≤500℃，陶瓷纖維復(fù)合蒙皮≤1200℃）。3.補(bǔ)償能力計(jì)算：（1）金屬波紋管補(bǔ)償量：軸向補(bǔ)償量ΔL=波數(shù)n×單波軸向補(bǔ)償量（單波補(bǔ)償量≤波高的20%）；橫向補(bǔ)償量ΔY=0.5×波高×波數(shù)×sinθ（θ為管道偏轉(zhuǎn)角）；角向補(bǔ)償量Δθ=單波角位移×波數(shù)（單波角位移≤3°）。（2）非金屬膨脹節(jié)補(bǔ)償量：軸向補(bǔ)償量由蒙皮長度及彈性模量決定（建議最大軸向拉伸量≤蒙皮原長的15%）；橫向補(bǔ)償量由蒙皮橫向彈性及框架限位結(jié)構(gòu)控制（建議最大橫向位移≤膨脹節(jié)直徑的10%）；角向補(bǔ)償量由蒙皮柔性及兩側(cè)法蘭平行度決定（建議最大角位移≤5°）。二、材料技術(shù)要求1.金屬部件材料：-波紋管：優(yōu)先選用奧氏體不銹鋼（304、316L），含硫煙氣（SO?濃度＞500ppm）或高溫（＞600℃）工況需選用鎳基合金（如Inconel625）；材料需滿足GB/T4237《不銹鋼熱軋鋼板和鋼帶》要求，其中316L的碳含量≤0.03%，鎳含量≥10.0%，鉬含量≥2.0%；-法蘭及接管：Q235B（溫度≤200℃）、Q345R（溫度≤400℃）或不銹鋼（與波紋管材料匹配），需進(jìn)行表面防腐處理（熱鍍鋅層厚度≥80μm，或涂覆環(huán)氧富鋅底漆2道）；-拉桿及限位裝置：45鋼（表面發(fā)黑處理）或304不銹鋼（腐蝕環(huán)境），抗拉強(qiáng)度≥600MPa，屈服強(qiáng)度≥355MPa。2.非金屬蒙皮材料：-內(nèi)膠層：接觸煙氣側(cè)，需耐溫、耐磨、抗腐蝕，300℃以下用硅橡膠（邵氏硬度50-60，拉伸強(qiáng)度≥8MPa），500℃以下用氟橡膠（邵氏硬度60-70，拉伸強(qiáng)度≥10MPa）；-增強(qiáng)層：中間層為玻璃纖維布（無堿E型，單位面積質(zhì)量≥800g/m2）或芳綸布（斷裂強(qiáng)度≥2000N/50mm），層數(shù)根據(jù)壓力確定（負(fù)壓≤-5kPa時(shí)≥3層，正壓≤0.1MPa時(shí)≥5層）；-外膠層：防護(hù)側(cè)，需耐候、抗紫外線，用硅橡膠或三元乙丙橡膠（扯斷伸長率≥300%）；-隔熱層（可選）：高溫工況（＞500℃）需填充陶瓷纖維毯（密度128kg/m3，熱導(dǎo)率≤0.12W/(m·K)），厚度≥50mm。三、制造工藝規(guī)范1.金屬膨脹節(jié)制造：（1）波紋管成型：采用液壓成型工藝，波高偏差≤±1.5%，圓度偏差≤2%；成型后需進(jìn)行去應(yīng)力退火（304不銹鋼退火溫度1050-1100℃，保溫30min）；（2）焊接要求：波紋管與接管的環(huán)焊縫采用自動(dòng)氬弧焊，焊絲型號(hào)H0Cr21Ni10（304匹配）或H00Cr17Ni14Mo2（316L匹配）；焊縫需進(jìn)行100%X射線探傷（符合JB/T4730.2-2005Ⅱ級(jí)合格）；（3）表面處理：波紋管外表面拋光至Ra≤1.6μm，法蘭密封面車削至Ra≤3.2μm，所有金屬部件需清除毛刺、氧化皮。2.非金屬膨脹節(jié)制造：（1）蒙皮制作：采用層壓硫化工藝，各層材料需對(duì)齊（偏差≤2mm），硫化溫度160-180℃，壓力1.5-2.0MPa，時(shí)間根據(jù)厚度調(diào)整（每毫米厚度硫化1min）；（2）框架加工：法蘭及支撐框架采用激光切割（尺寸偏差≤±1mm），焊接后校正平面度（≤2mm/m2）；框架與蒙皮連接采用壓條固定（壓條間距≤100mm，螺栓扭矩≥80N·m）；（3）整體組裝：蒙皮與框架連接后需進(jìn)行預(yù)拉伸（軸向拉伸量為設(shè)計(jì)補(bǔ)償量的20%），確保無褶皺；隔熱層填充需密實(shí)（空隙率≤5%），并用不銹鋼絲網(wǎng)固定。四、性能測(cè)試要求1.壓力測(cè)試：-金屬膨脹節(jié)：液壓測(cè)試壓力為1.5倍工作壓力（最高不超過3.0MPa），升壓速率≤0.1MPa/min，保壓30min，無滲漏、無明顯變形為合格；-非金屬膨脹節(jié)：氣壓測(cè)試壓力為1.25倍工作壓力（正壓≤0.15MPa，負(fù)壓≤-8kPa），采用皂液檢漏，所有接縫處無氣泡為合格。2.位移循環(huán)測(cè)試：按設(shè)計(jì)位移量的1.2倍進(jìn)行循環(huán)測(cè)試（金屬膨脹節(jié)循環(huán)次數(shù)≥10000次，非金屬膨脹節(jié)≥5000次），測(cè)試后檢查波紋管是否出現(xiàn)裂紋（金屬）或蒙皮是否破損（非金屬），位移恢復(fù)率≥95%為合格。3.高溫性能測(cè)試：將膨脹節(jié)置于高溫試驗(yàn)爐中，升溫至工作溫度+20℃（金屬≤820℃，非金屬≤設(shè)計(jì)溫度+50℃），保溫4h后進(jìn)行壓力及位移測(cè)試，各項(xiàng)性能指標(biāo)下降≤10%為合格。4.腐蝕測(cè)試（可選）：針對(duì)含硫煙氣工況，截取波紋管或蒙皮試樣，置于SO?濃度5000ppm、溫度150℃、濕度80%的環(huán)境中暴露1000h，金屬材料腐蝕速率≤0.1mm/a，非金屬材料拉伸強(qiáng)度保留率≥80%為合格。五、安裝技術(shù)要求1.管道對(duì)中：膨脹節(jié)安裝前需檢查管道同軸度，軸向偏差≤膨脹節(jié)長度的1%（最大≤5mm），徑向偏差≤膨脹節(jié)直徑的0.5%（最大≤3mm）；2.支架設(shè)置：-固定支架：距膨脹節(jié)兩端的距離≤4倍管道直徑，支架剛度需≥膨脹節(jié)推力的1.5倍；-導(dǎo)向支架：間距≤6倍管道直徑，導(dǎo)向間隙≤膨脹節(jié)橫向補(bǔ)償量的1/2；3.預(yù)變形調(diào)整：安裝溫度與設(shè)計(jì)溫度差異＞20℃時(shí)，需進(jìn)行預(yù)拉伸或預(yù)壓縮（預(yù)變形量=（設(shè)計(jì)溫度-安裝溫度）×管道線膨脹系數(shù)×管道長度×補(bǔ)償率）；4.螺栓緊固：法蘭連接螺栓需對(duì)稱分步緊固（至少3次），最終扭矩值為螺栓屈服強(qiáng)度的40%（如M20螺栓扭矩≥200N·m）；5.非金屬膨脹節(jié)保護(hù)：安裝時(shí)避免蒙皮刮擦（使用軟質(zhì)吊帶），嚴(yán)禁焊接火花飛濺（需覆蓋防火布），兩側(cè)管道需設(shè)置防磨短管（長度≥300mm）。六、維護(hù)與檢修規(guī)范1.日常巡檢：每月檢查膨脹節(jié)外觀（金屬波紋管有無凹坑、裂紋，非金屬蒙皮有無破損、脫層）、法蘭密封面（有無滲漏痕跡）、支架（有無位移、變形）；每季度測(cè)量膨脹節(jié)實(shí)際位移量（與設(shè)計(jì)值偏差≤15%）；2.定期維護(hù)：-金屬膨脹節(jié)：每2年進(jìn)行表面防腐補(bǔ)涂（清除舊涂層后涂覆耐高溫涂料），每5年進(jìn)行超聲波探傷（檢測(cè)波紋管壁厚減薄量≤10%）；-非金屬膨脹節(jié)：每1年檢查蒙皮彈性（拉伸后恢復(fù)時(shí)間≤5s），每3年更換老化蒙皮（表面出現(xiàn)龜裂面積＞10%時(shí)需更換）；3.緊急維修：-金屬波紋管局部泄漏：采用不銹鋼補(bǔ)丁焊接（補(bǔ)丁厚度