摘要:本文以《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》為基礎(chǔ),結(jié)合多年的實(shí)際檢驗(yàn)工作,對(duì)蒸壓釜定期檢驗(yàn)過(guò)程中的要點(diǎn)進(jìn)行歸納,并對(duì)常見(jiàn)缺陷成因進(jìn)行了分析。
??????? 關(guān)鍵詞:蒸壓釜 定期檢驗(yàn) 缺陷
??????? 1 概況
??????? 蒸壓釜又稱蒸養(yǎng)釜,是一種體積龐大、重量較重的大型壓力容器壓釜用途十分廣泛,大量應(yīng)用于加氣混凝土砌塊、混凝土管樁、灰砂磚等建筑材料的蒸壓養(yǎng)護(hù)。
??????? 一般來(lái)說(shuō),蒸壓釜在以下條件下工作:
??????? 工作壓力:0.8~1.5MPa;
??????? 工作溫度:200℃左右;
??????? 介質(zhì):飽和蒸汽、硅酸鹽制品、冷凝水等;
??????? 主體材質(zhì):20R、20g、16MnR或16Mng。
??????? 蒸壓釜內(nèi)徑由Φ1600mm至3200mm,長(zhǎng)度從10m至30m,工作壓力0.8~1.5MPa左右,是典型的快開(kāi)門壓力容器。蒸壓釜的工藝制度比較復(fù)雜,每個(gè)周期都要經(jīng)過(guò)真空、升壓、保壓和降壓幾個(gè)階段。另外其工作環(huán)境差,空氣、冷凝水、料渣都會(huì)對(duì)釜體本身產(chǎn)生不同程度的影響。由于蒸壓釜體積大,雖然壓力不高,但蘊(yùn)藏能量巨大,一旦發(fā)生事故,造成危害也巨大。
??????? 2 定期檢驗(yàn)
??????? 2.1 重點(diǎn)檢驗(yàn)部位 結(jié)構(gòu)檢查:釜齒結(jié)構(gòu);釜蓋法蘭與封頭,釜端法蘭與筒體的連接形式;焊縫檢查:釜蓋法蘭與封頭、釜端法蘭與筒體、筒體與筒體的連接焊縫;壁厚檢查:筒體的壁厚,封頭的壁厚。
??????? 2.2 主要缺陷
??????? 結(jié)構(gòu):釜齒采用鋼板拼焊、釜蓋法蘭與封頭采用角焊連接,釜端法蘭與筒體采用角焊連接;焊縫:釜蓋法蘭與封頭連接焊縫的表面裂紋,釜端法蘭與筒體連接焊縫的表面裂紋;壁厚:筒體壁厚是否滿足強(qiáng)度要求,尤其是筒體下半部位因腐蝕和磨損減薄造成強(qiáng)度削弱。
??????? 2.3 主要檢查手段 以宏觀檢查(用肉眼或10倍放大鏡),表面探傷(MT、PT),測(cè)厚等為主,輔以必要的RT、UT檢查。原始資料齊全,材質(zhì)清楚的釜,可按原設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行強(qiáng)度校核;對(duì)原始資料不全或沒(méi)有,材料不清的釜,根據(jù)設(shè)備使用條件,可按《鋼制壓力容器》中相應(yīng)厚度的Q235鋼的最低許用應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度校核。
??????? 2.4 外部檢查 檢查釜外壁保溫層有否脫落,有否蒸汽泄漏痕跡,基礎(chǔ)有否不均勻下沉,釜體有無(wú)彎曲變形。檢查釜齒的結(jié)構(gòu)(整體鍛、鑄或鋼板拼焊);檢查釜蓋法蘭與封頭,釜端法蘭與筒體的連接型式。重點(diǎn)是結(jié)構(gòu)是否合理。釜蓋法蘭與封頭、釜端法蘭與筒體連接的常見(jiàn)結(jié)構(gòu),供檢驗(yàn)評(píng)定參考。
??????? 2.5 內(nèi)、外表面缺陷檢查 對(duì)釜蓋法蘭與封頭,釜端法蘭與筒體連接的環(huán)縫及其兩側(cè)100mm范圍進(jìn)行宏觀及表面探傷檢查。重點(diǎn)檢查裂紋缺陷。對(duì)檢查發(fā)現(xiàn)裂紋的,應(yīng)核查法蘭材質(zhì),分析裂紋原因。對(duì)位于釜內(nèi)下半部的焊縫及其兩側(cè)100mm范圍進(jìn)行宏觀或表面探傷檢查。重點(diǎn)是檢查裂紋,腐蝕,磨損變形等缺陷。對(duì)釜體內(nèi)表面進(jìn)行宏觀檢查,重點(diǎn)是檢查裂紋、腐蝕、鼓包變形等缺陷。
??????? 2.6 壁厚測(cè)定 用超聲波測(cè)厚儀對(duì)組成筒體的每張鋼板的兩端定點(diǎn)測(cè)厚,不少于兩點(diǎn),對(duì)發(fā)現(xiàn)腐蝕、磨損等缺陷部位應(yīng)仔細(xì)測(cè)定壁厚。
??????? 2.7 支座部位檢查 檢查活動(dòng)支座有否卡住,支座與腹板間隙是否過(guò)大。
??????? 2.8 安全附件檢查 快開(kāi)門安全連鎖裝置由安全手柄、安全圓盤、接桿、球閥等組成。安裝于釜體裝置側(cè)面。起關(guān)蓋(釜蓋)進(jìn)氣、排汽開(kāi)蓋(釜蓋)的連鎖作用。防止關(guān)蓋不到位就送汽升壓及余汽未排盡就開(kāi)蓋的惡性事故發(fā)生。長(zhǎng)期使用中,由于操作不當(dāng)造成安全連鎖裝置的安全圓盤和釜蓋限位塊的變形、損壞,是安全連桿和球閥不同步,造成安全聯(lián)鎖裝置的實(shí)效。安全連鎖裝置實(shí)效是蒸壓釜發(fā)生事故的最主要原因,因此定期檢驗(yàn)中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。
??????? 檢查壓力表,安全閥規(guī)格,型號(hào)是否符合要求,是否按期校驗(yàn)。
??????? 2.9 材質(zhì)檢查 釜蓋釜端法蘭與筒體連接的環(huán)縫發(fā)現(xiàn)裂紋的,應(yīng)查清材質(zhì);蒸壓釜的使用條件對(duì)筒身材質(zhì)無(wú)特殊要求,因此在材質(zhì)不清的情況下,可按Q235鋼對(duì)待進(jìn)行強(qiáng)度校核。但若要進(jìn)行焊接返修,則需查清材質(zhì),以便制定正確的返修方案,防止出現(xiàn)新的焊接缺陷,時(shí)時(shí)注意防止焊接變形。
??????? 2.10 水壓試驗(yàn) 如進(jìn)行更換筒節(jié)、釜蓋或釜端法蘭、挖補(bǔ)焊縫大于1/2壁厚、移裝、以及停用2年后重新復(fù)用的,應(yīng)作水壓試驗(yàn)。
??????? 2.11 評(píng)定 釜齒采用鋼板拼焊且難于保證安全使用的,安全狀況等級(jí)應(yīng)定五級(jí),予以判廢。釜端法蘭與筒體,釜蓋法蘭與封頭的連接焊縫有裂紋且無(wú)法修復(fù)的,安全狀況等級(jí)應(yīng)定為五級(jí),予以判廢。筒體壁厚不能滿足強(qiáng)度要求且無(wú)修復(fù)價(jià)值的,安全狀況等級(jí)應(yīng)定為五級(jí),予以判廢。如鑄鋼法蘭的齒部或密封平面因鑄造缺陷(空洞、疏松)而無(wú)法保證強(qiáng)度要求和密封性能,且無(wú)法修復(fù)的,安全狀況等級(jí)應(yīng)定為五級(jí),予以判廢。
??????? 3 分析常見(jiàn)缺陷產(chǎn)生原因
??????? 3.1 腐蝕坑 蒸壓釜的腐蝕坑可稱點(diǎn)腐蝕,是常見(jiàn)的局部腐蝕形式之一。其性質(zhì)為氧腐蝕。這豐要是蒸壓釜在通蒸汽前未抽真空和蒸養(yǎng)過(guò)程中冷凝水未排除或排除不盡,使釜內(nèi)軌道間的表面有許多大小不一的鼓包呈零星分布,而其余的表面則不腐蝕或腐蝕輕微。蝕孔口多數(shù)有較硬而脆的腐蝕產(chǎn)物復(fù)蓋,形似田螺蓋帶螺旋狀,中間有一個(gè)小小的開(kāi)口。造成點(diǎn)蝕必須同時(shí)具備以下三個(gè)條件:①鈍化膜(Fe2O)被破壞;②有水分和O存在;③有腐蝕介質(zhì)存在。
??????? 蒸壓釜的軌道問(wèn)表而同時(shí)具備上述三個(gè)條件,所以產(chǎn)生點(diǎn)蝕足必然的。另外,在每次制品進(jìn)出釜時(shí),需用鋼絲繩或鐵鏈作牽引。由于鋼絲繩或鐵鏈在釜底部來(lái)回拖動(dòng)摩擦,破壞了鈍化膜,加上操作工經(jīng)常在有料渣的釜內(nèi)行走,亦易把鈍化膜破壞。釜內(nèi)存在O,是岡為釜內(nèi)沒(méi)有抽真空所致。而水的存在是當(dāng)制品開(kāi)始通蒸汽加熱進(jìn)行蒸養(yǎng)時(shí),產(chǎn)生大量呈堿性的冷凝水,而由于釜體傾斜不夠或排污接管伸出,釜內(nèi)表面使冷凝水液面有一定高度,不能及時(shí)排凈,所以使釜底部長(zhǎng)期處于有水的狀況。
??????? 3.2 裂紋 主要有收弧處的弧坑裂紋、表面裂紋、埋藏裂紋。其中以埋藏裂紋數(shù)量最多,長(zhǎng)度也長(zhǎng),最長(zhǎng)達(dá)1100mm。埋藏裂紋多數(shù)產(chǎn)生于釜端與釜體連接的橫焊縫中。這是由于釜端的截面剛度遠(yuǎn)大釜體,釜端的含碳量成倍高于釜體;釜端與釜體的對(duì)接焊縫采用埋弧自動(dòng)焊,焊接線能量大,造成了不半衡的加熱與冷卻的條件。熔敷金屬問(wèn)化合物分解與元素?cái)U(kuò)散不相適應(yīng),易使局部區(qū)域低熔共品成分偏高而發(fā)生液化,結(jié)果產(chǎn)生液化裂紋。因?yàn)楦w材料的含碳量遠(yuǎn)低于釜端,厚度也大大小于釜端,此其冷卻速度快,液化發(fā)生的部位就是釜端的近縫區(qū)靠近熔合線的區(qū)域。
??????? 液化裂紋只有在焊縫余高打磨平后才能發(fā)現(xiàn),所以屬埋藏裂紋。其裂紋僅長(zhǎng),并產(chǎn)生在同一橫截面上,裂紋面與應(yīng)力方向垂直,屬?gòu)堥_(kāi)型裂紋,此危險(xiǎn)性是相當(dāng)大的。由于它不易發(fā)現(xiàn),容易被檢驗(yàn)員疏忽,所以在檢查用35#或45#鍛件做釜端和釜法蘭酌蒸壓釜時(shí),對(duì)其與釜體、封頭對(duì)接的焊縫必須重點(diǎn)檢查。
??????? 4 結(jié)語(yǔ)
??????? 蒸壓釜體積大,雖然壓力不高,但蘊(yùn)藏能量巨大,產(chǎn)生事故影響大,而且近些年國(guó)內(nèi)蒸壓釜爆炸事故頻發(fā),因此對(duì)該類設(shè)備定期檢驗(yàn)時(shí),應(yīng)尤為重視。
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