2001年11月24日，18时28分左右，某人造板有限公司发生一起导热油管道膨胀节爆裂事故，现场一片火海，造成一死八伤，事故直接损失130万元。该公司有360大卡（4.2MW）导热油炉一台，设计压力为1.0MPa，额定温度为320℃。导热油用于干燥木质纤维和热压中密度纤维板，导热油炉正常工作压力为0.2---0.4MPa，工作温度为250----260℃。导热油管道安装施工时未经正规设计，无法提供设计图纸，在导热油炉至干燥器的出油管道及回油管道上分别安装一只膨胀节，当时膨胀节从某锅炉配件商店购买，未知膨胀节的生产厂家及其性能参数，导热油炉至干燥器的出油管道膨胀节已爆裂，回油管道膨胀节未爆。
经实地测量导热油炉至干燥器的直线距离为42m，φ219×6管线离地3.25m，采用普通轴向型膨胀节，与管线采用法兰联接，管线两端有弯管至地面，弯头处无固定支架，膨胀节波纹管爆裂成大致相等的三块，轴向沿法兰处拉裂，波纹已拉直。
1. 分析计算
2.1初步分析
选用膨胀节的目的是补偿管道的热膨胀，对于普通轴向型膨胀节，管道伸长，膨胀节受压缩，通常在阀门及弯头处设置固定支架，波纹膨胀节不承受压力推力（即盲板力）。膨胀节的设计不仅要考虑工作压力、补偿量及疲劳寿命，而且还要考虑管系的支架、盲板力及安装位置等到问题。从现场可知，安装者没有搞清膨胀节的工作原理，以为象普通阀门一样安装即可，管线无固定支架，致使波纹管承受盲板力，这是爆炸事故的直接原因。对于架空管线（管线离地3.25m），宜采用Π形管道自然补偿，或采用复式连杆型、铰链型膨胀节。
2.2波纹管材质分析及几何尺寸的计算
波纹管材质为不锈钢，委托浙江省冶金新产品质量监督检验站进行化学成份分析，元素元素Cr、Ni、Ti的含量分别为18.30%、8.73%和<0.05%，因此，该材质为18-8奥氏体不锈钢（如1Cr18Ni9,SUS304等），可作为膨胀节波纹管用材。用游标卡尺测量壁厚为δ=0.8mm，膨胀节为单层（m=1）波纹管制成，用直尺测得拉直的波纹（制作模具痕迹）距离为l=66mm。因出油管道膨胀节已爆裂，无法测出其波纹几何尺寸，为对该膨胀节爆裂作定量分析，参照回油管道膨胀节波纹管几何尺寸，当时同规格一起买入，因回油压力和温度皆较出油管道低，膨胀节尚未爆裂，但波纹略有伸长，并中部有鼓胀，测得波数n=6，波根直径D0=223mm，波距w=42.5mm，波高h=21.4mm，则波纹伸展距离l’=2h+(π/2-1)w=67mm，l’≈l，可见测得的波纹几何尺寸基本上是正确的。取工作压力P=0.4MPa，工作温度T=250℃，按18-8奥氏体不锈钢材质, 在20℃和250℃下的许用应力分别为[σ]=137 MPa 、[σ]t=122 MPa，在20℃和250℃下的弹性模量分别为E0=196000 N/mm2，E1=180000N/mm2 ，在20℃至250℃的平均线膨胀系数α=0.01166mm/m℃。
2.3膨胀节的应力分析
据文献[1]、[2]、[3]则内压波纹管周向薄膜应力、经向薄膜应力和经向弯曲应力分别为：
膨胀节的轴向刚度为
轴向位移引起的经向薄膜应力和经向弯曲应力分别为
式中
按文献{[1]、[2]、[3]查图波形系数Cp=0.417，Cd=2.54，Cf=0.754，取工作压力P=0.4MPa，则内压产生的应力分别为S1=40.54MPa，S2=5.6MPa，S3=65.4MPa，这尚未使膨胀节破坏。
管线的盲板力
式中Di=Do-2δ，则Fp=15400N，由刚度计算公式，该膨胀节的轴向刚度Kn=752.3N/mm
膨胀节承受盲板力而伸长，en=Fp/kn=21.23mm，每波伸长量e=3.54mm，代入上式则有S4=27.41MPa，S5=760.15MPa，显见压力盲板力导致膨胀节伸长所致的应力占较大的比例，且并大于3[σ]t=366 MPa，若频繁开停车，则引起疲劳破坏。
2.4热膨胀量及疲劳寿命计算
假设膨胀节管线两端弯头处设置固定支架，则导热油炉至干燥器的出油管线的热膨胀量
ΔL=αLΔT，L=24mm，ΔT=250℃，ΔL=122.43mm，膨胀节每波的压缩量e=20.4mm，按文献[1]、[2]、[3]疲劳寿命公式：
式中SR=0.7(S2+S3)+(S4+S5)，温度修正系数Tf=E1/E0，nf=15,则得N=32次，许用疲劳寿命[N]=2次，显然这样的设计是不正确的，通常许用疲劳寿命为1000次以上。
3.结论
经上分析，可得以下结论：
3.1膨胀节材料是18-8奥氏体不锈钢，材质选用是正确的。
3.2安装普通轴向型膨胀节，通常在阀门或弯头处设置固定支架，若管线无固定支架，致使波纹管承受盲板力，这是本次爆炸事故的直接原因。
3.3假设管线弯头处设置固定支架，通过计算其许用疲劳寿命仅为2次，显然设计选用的膨胀节是不正确的。
