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    壓力容器防損傷辦法及保護方法

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    壓力容器防損傷辦法及保護方法

    發布日期:2019-05-28 作者: 點擊:

      壓力容器的主要破壞方式是泄漏和爆破,維護壓力容器的實質是阻止或減緩裂紋的產生,盡量避免破壞環境條件的形成。壓力容器目前大都使用的是焊接形式,壓力容器的破壞也大都源于焊接接頭的破壞。焊接接頭的力學性能與化學成份上取決于焊接工藝過程金屬冶煉。焊接金屬冶煉具有冶金溫度高、冶金過程短、冶金條件差的特點。所以焊接工藝上的這種特征使得焊接時金屬被氧化的程度加深,易出現金屬的燒損、焊縫金屬的偏析的現象,而且焊接過程中高溫的熔融金屬不可避免與周圍介質發生復雜的化學反應,總之焊接的工藝特征決定了焊接接頭在力學性能、物理性能、化學性能上的缺陷。


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      壓力容器的破壞主要有:(1)人為因素:生產過程操作上的失誤導致壓力容器所承受的載荷大于壓力容器本身所能承受的應力范圍而造成的破壞,這種破壞的主要特點是突發性與不可預期性;(2)非人為因素:壓力容器外界環境中的溫度與周圍環境及介質相互作用的破壞。這種破壞具有可預期性、潛伏性的特點。首先,環境交替循環變化的溫度特征,特別是壓力容器處于溫差波動較大的情況下,金屬會產生的熱應力,應力分布不再均勻。當熱應力達到金屬板材料的屈服時,金屬材料的內部的晶格就會發生扭曲變形甚至微小破裂導致裂紋的產生。即使內應力很小,長期的應力循環也會造成金屬疲勞破壞。

      

      其次,環境介質的腐蝕作用在壓力容器的破壞作用也是巨大的。壓力容器的腐蝕主要分為化學腐蝕、生化腐蝕和電化學腐蝕三大類,以電化學腐蝕作用于焊縫區為主。發生電化學腐蝕的條件是腐蝕金屬與其他物質存在電位差與電解質溶液,焊縫區金屬是合金,而且由上面的分析知道焊縫區金屬的晶體偏析比較嚴重組成相復雜所以各種金屬或金屬與非金屬之間形成且電位差大,在與環境介質的相互作用下,產生微電流,活潑金屬作為被氧化而腐蝕。

      

      總之,焊縫區是壓力容器薄弱的區域之一,所以壓力容器的此類破壞應在壓力容器的制造時金屬選材的合理性,避免破壞條件的形成即可,本文主要列舉了使用時焊接處的維護措施。

      

      在設計鍋爐壓力容器時,要明確結構會影響壓力容器的應力狀態。拉應力是金屬產生破壞的重要原因之一。不合理的結構設計還可能造成殘余應力,殘余應力與熱應力、負載應力、安裝時的約束力疊加大于金屬的強度時使壓力容器產生破壞。所以,在結構設計時,盡量采用光滑過渡和對稱結構。同時,在制造結束后,應采取金屬熱處理、自然時效、人工時效措施,消除或減少殘余應力。

      

      設備的破壞往往發源于部分零件和結構的損壞和老化,特別對于工作環境較差,承受拉應力較大,材質不均勻的部分容易受到破壞,所以應對壓力容器作定期的無損檢查。環焊縫是檢測的薄弱環節之一。檢測的項目包括壓力容器壁厚檢測、裂紋檢測等。一旦檢測到存在缺陷,分析缺陷產生的原因,立即采用更換、修復或減緩破壞的措施。

      

      對于環境溫度造成的破壞,在一定情況下是完全可以避免的。壓力容器的內外溫差過大,會加大其承受載荷,所以可以加蓋保溫層,以減少環境溫度的影響。

      

      壓力容器表面滲碳、滲氮處理,會提高金屬的耐蝕性。這樣主要是改變了金屬成分的組成,使發生電化學腐蝕的電勢降低或表面形成了金屬化合物,防止氧化產生。

      

      壓力容器加裝防曬柵等,以防止雨水或有害介質對壓力容器腐蝕;對一些使用環境惡劣的壓力容器,要經常進行烤鏟和油漆,必要時可以涂復環氧樹脂,以消除環境的影響,防止產生焊縫腐蝕。

      

      壓力容器的維護并不具有相當的技術難題,主要是管理方面的失誤、欠缺。細節決定安全系數的高低維護所以要特別注重壓力表的維護與保養、安全閥的維護與保養、以及壓力容器易損易查零件的檢測。這些是安全的檢測的眼睛,所以一定要慎重。

      

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