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压力容器防损伤办法及保护方法

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压力容器防损伤办法及保护方法

发布日期:2018-06-22 作者:盐城市大明化工机械有限公司 点击:

压力容器的主要破坏方式是泄漏和爆破,维护压力容器的实质是阻止或减缓裂纹的产生,尽量避免破坏环境条件的形成。压力容器目前大都使用的是焊接形式,压力容器的破坏也大都源于焊接接头的破坏。焊接接头的力学性能与化学成份上取决于焊接工艺过程金属冶炼。焊接金属冶炼具有冶金温度高、冶金过程短、冶金条件差的特点。所以焊接工艺上的这种特征使得焊接时金属被氧化的程度加深,易出现金属的烧损、焊缝金属的偏析的现象,而且焊接过程中高温的熔融金属不可避免与周围介质发生复杂的化学反应,总之焊接的工艺特征决定了焊接接头在力学性能、物理性能、化学性能上的缺陷。


  压力容器的破坏主要有:(1)人为因素:生产过程操作上的失误导致压力容器所承受的载荷超出压力容器本身所能承受的应力范围而造成的破坏,这种破坏的主要特点是突发性与不可预期性;(2)非人为因素:压力容器外界环境中的温度与周围环境及介质相互作用的破坏。这种破坏具有可预期性、潜伏性的特点。首先,环境交替循环变化的温度特征,特别是压力容器处于温差波动较大的情况下,金属会产生的热应力,应力分布不再均匀。当热应力达到金属板材料的屈服极限时,金属材料的内部的晶格就会发生扭曲变形甚至微小破裂导致裂纹的产生。即使内应力很小,长期的应力循环也会造成金属疲劳破坏。


  其次,环境介质的腐蚀作用在压力容器的破坏作用也是巨大的。压力容器的腐蚀主要分为化学腐蚀、生化腐蚀和电化学腐蚀三大类,以电化学腐蚀作用于焊缝区为主。发生电化学腐蚀的条件是腐蚀金属与其他物质存在电极电位差与电解质溶液,焊缝区金属是合金,而且由上面的分析知道焊缝区金属的晶体偏析比较严重组成相复杂所以各种金属或金属与非金属之间形成电极且电极电位差大,在与环境介质的相互作用下,产生微电流,活泼金属作为阳极被氧化而腐蚀。


  总之,焊缝区是压力容器最为薄弱的区域之一,所以压力容器的此类破坏应在压力容器的制造时保证金属选材的合理性,避免破坏条件的形成即可,本文主要列举了使用时焊接处的维护措施。


  在设计锅炉压力容器时,要明确结构会影响压力容器的应力状态。拉应力是金属产生破坏的重要原因之一。不合理的结构设计还可能造成残余应力,残余应力与热应力、负载应力、安装时的约束力叠加超过金属的强度时使压力容器产生破坏。所以,在结构设计时,尽量采用光滑过渡和对称结构。同时,在制造结束后,应采取金属热处理、自然时效、人工时效措施,消除或减少残余应力。


  设备的破坏往往发源于部分零件和结构的损坏和老化,特别对于工作环境较差,承受拉应力较大,材质不均匀的部分最容易受到破坏,所以应对压力容器作定期的无损检查。环焊缝是重点检测的最薄弱环节之一。检测的项目包括压力容器壁厚检测、裂纹检测等。一旦检测到存在缺陷,分析缺陷产生的原因,立即采用更换、修复或减缓破坏的措施。


  对于环境温度造成的破坏,在一定情况下是完全可以避免的。压力容器的内外温差过大,会加大其承受载荷,所以可以加盖保温层,以减少环境温度的影响。


  压力容器表面渗碳、渗氮处理,会提高金属的耐蚀性。这样主要是改变了金属成分的组成,使发生电化学腐蚀的电极电势降低或表面形成了金属化合物,防止氧化产生。


  压力容器加装防晒栅等,以防止雨水或有害介质对压力容器腐蚀;对一些使用环境恶劣的压力容器,要经常进行烤铲和油漆,必要时可以涂复环氧树脂,以消除环境的影响,防止产生焊缝腐蚀。


  压力容器的维护并不具有相当的技术难题,主要是管理方面的失误、欠缺。细节决定安全系数的高低维护所以要特别注重压力表的维护与保养、安全阀的维护与保养、以及压力容器易损易查零件的检测。这些是安全的检测的眼睛,所以一定要慎重。


  对各项破坏的形式和原理分析,就可以采取对应的措施,来避免生产事故的发生了。


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