鑄鐵烘缸的耐磨損性良好、制造工藝簡單,造價(jià)低廉,被廣泛地應(yīng)用于造紙工業(yè)的紙張烘干、定型。構(gòu)成烘缸的主體材料是灰鑄鐵,因灰鑄鐵的塑性、韌性低,發(fā)生事故時(shí)呈脆性斷裂,造成的危害性很大。在檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)充分注意這一特點(diǎn)。
由于灰鑄鐵的特性,對鑄鐵烘缸進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)難以采用有關(guān)檢測儀器,根據(jù)多年的檢驗(yàn),我認(rèn)為主要應(yīng)以宏觀檢驗(yàn)和水壓試驗(yàn)為主進(jìn)行。
(1)檢驗(yàn)安全
在進(jìn)入烘缸內(nèi)檢驗(yàn)前,應(yīng)切斷汽源,用金屬盲板隔斷進(jìn)汽端管線;切斷電源,并拆除電源保險(xiǎn)絲。 檢驗(yàn)人員進(jìn)入烘缸內(nèi)檢驗(yàn)時(shí),外面應(yīng)有專人監(jiān)護(hù)。當(dāng)進(jìn)行砂輪打磨和磁粉探傷時(shí),為防觸電,應(yīng)配置防觸電保安器。
(2)宏觀檢查
對烘缸內(nèi)外表面做目視檢查十分重要,可借助5~10倍放大鏡重點(diǎn)檢查內(nèi)壁結(jié)構(gòu)不連續(xù)、形狀突變處,澆鑄冒口區(qū),厚薄差較大部位,同時(shí)測量缸體內(nèi)壁過渡區(qū)圓弧半徑。對懷疑部位還需作表面探傷,特殊情況下,還可采用射線探傷(如缸體表面滲漏)。
烘缸的內(nèi)表面檢查是在水壓試驗(yàn)前還是在水壓試驗(yàn)后進(jìn)行,做法不一。我認(rèn)為在水壓試驗(yàn)后進(jìn)行,這樣考慮的理由是:①烘缸工作部位有齒輪、框架和其他構(gòu)件遮擋,不利于水壓試驗(yàn)的保壓檢查期間的觀察;⑦有時(shí)水壓試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)缸體與缸蓋連接處,沿缸蓋邊緣泄漏,很難判斷出是密封墊失效,還是缸體凸臺開裂引起的泄漏;③水壓試驗(yàn)時(shí),可能有內(nèi)部缺陷和表面缺陷擴(kuò)展沿內(nèi)壁開裂;④蒸汽介質(zhì)對烘缸腐蝕甚微,無須擔(dān)心因腐蝕減薄而引起的水壓試驗(yàn)下烘缸失效。
(3)厚度測定
用超聲波測厚儀對缸體和缸蓋進(jìn)行測厚。對有的烘缸因片狀石墨的原因,用儀器無法測出厚度,我們一般用測量內(nèi)、外徑的方法,量出平均厚度。
(4)硬度測定
ZBY91003-88《造紙機(jī)械用鑄鐵烘缸技術(shù)條件》規(guī)定,“缸體加工后,缸面硬度應(yīng)達(dá)到HB170~240”。當(dāng)實(shí)測硬度值較低時(shí),可考慮金相檢查,并按實(shí)測硬度換算成強(qiáng)度值進(jìn)行強(qiáng)度校核。硬度測定的儀器不宜采用超聲波硬度計(jì)和里氏硬度計(jì),這兩種硬度計(jì)壓頭面積很小,容易打到石墨軟點(diǎn)上,失去了數(shù)據(jù)的可靠性。宜采用壓頭面積大的錘擊式硬度計(jì)和回彈式硬度計(jì)。
(5)強(qiáng)度校核
缸體的校核可參照GB150-1998《鋼制壓力容器》的內(nèi)壓圓筒計(jì)算公式。缸蓋校核可參照日本的規(guī)范,其規(guī)定是“一部分球面的凸面無支撐受壓鑄鐵封頭的最小壁厚,必須在把該封頭作為凹面受壓最小壁厚以上,且必須在封頭折邊內(nèi)徑的1/1 000以上”。這樣規(guī)定是基于凸面封頭因外壓產(chǎn)生壓縮應(yīng)力,而且發(fā)生在壓曲之前還會產(chǎn)生較大的彎曲應(yīng)力,但因鑄鐵有較高的抗壓縮力和彎曲應(yīng)力的性能,故凸面受壓和凹面受壓可取相同的壁厚,但厚比越小,越易發(fā)生壓曲,故又規(guī)定了一定的厚徑比限制。
校核缸蓋強(qiáng)度時(shí),可直接用帶法蘭的內(nèi)壓碟形封頭計(jì)算式。
(6)水壓試驗(yàn)
由于烘缸制造時(shí)遺留的內(nèi)部缺陷難以用常規(guī)檢驗(yàn)方法檢出,宜每一檢驗(yàn)周期進(jìn)行一次水壓試驗(yàn)。試驗(yàn)壓力取最高工作壓力的2倍。水壓試驗(yàn)進(jìn)水、加壓可從進(jìn)汽端管線接入;從另一側(cè)缸蓋排氣孔排氣(缸體與缸蓋連接處設(shè)有排氣孔,制造時(shí)一般已在這個(gè)部位打上鋼印標(biāo)記,外部用螺栓封閉);冷凝水排出日(疏水閥處)要封死。對多缸造紙機(jī)的水壓試驗(yàn),可從系統(tǒng)管路中進(jìn)水、加壓,多臺烘缸一起進(jìn)行,這樣可以提高工作效率。
(7)安全附件
檢驗(yàn)時(shí)還應(yīng)檢查進(jìn)汽端管線上是否裝置安全閥,減壓閥和壓力表,排水處是否有疏水閥,以及它們的校驗(yàn)、維護(hù)情況。
(8)缺陷處理
對于表面淺裂紋和疏松可以打磨處理并經(jīng)表面探傷復(fù)檢。對較深裂紋缺陷,需在延長端進(jìn)行射線探傷,找出其尖端。對尺寸小的缺陷可采用相同材料鉚補(bǔ),另外,美國ASMEⅧ-1規(guī)定的鉆孔、攻絲、加螺紋塞頭的方法可以借鑒。對缸體圓弧過渡區(qū)和缸體與缸蓋連接處凸緣不允許有裂紋和疏松存在。總之在處理缺陷時(shí),要認(rèn)真分析缺陷的成因,慎重考慮處理方案。訣不可采用補(bǔ)焊方法,因?yàn)榛诣T鐵的可焊性極差。