李洪亮，胡庭友，曹 凯，刘 闯

(1.中国石油云南石化公司 机动设备处，云南 昆明 650399；2.中国石油吉林石化公司 乙烯厂，吉林 吉林 132021 ；3.中国石油吉林石化公司 建修公司，吉林 吉林 132021；4.中国石油吉林石化公司 丙烯腈厂，吉林 吉林 132021)

膨胀节是广泛应用于石油化工设备与管道上的热变形补偿元件，对降低设备和管道的热应力，延长服役寿命发挥重要作用。随着生产规模的扩大，大型装置的膨胀节也呈现大型化和非标设计的趋势。32万t/a苯乙烯项目配套的膨胀节即为大型化的非标膨胀节。在该装置建成试车过程中，当温度升至260 ℃时(与设计工作温度还相差很远)，膨胀节出现了严重的失效现象。该膨胀节位于苯乙烯装置中反应器与蒸汽过热装置之间。试车过程中，膨胀节内并没有物料。将膨胀节的保护板打开后，发现膨胀节前后两端波纹各有两组鼓起。为确保该膨胀节长周期安全运行，作者针对国产大型苯乙烯非标膨胀节的失效事故进行分析，并对其失效原因进行了有限元模拟，力图找到此类失效问题的根源以及预防措施，避免类似情况的发生。

1 失效情况分析

该膨胀节直径为2 590 mm，液压成型，波壳上共有4个波峰，两端与反应器连接，膨胀节材料为SS304H不锈钢。膨胀节冷加工成型后进行退火处理。根据基础设计工艺包中膨胀节设计数据，设计的横向位移值为40 mm，此变量值适用于正常操作，而根据现场得到的装置数据，该膨胀节在22 mm较低的位移情况下就已经损坏。……