毛向斌
摘 要:介紹了蒸壓釜的結構及其日常使用過程中的常見缺陷,并根據(jù)其結構特點和缺陷性質(zhì),提出了在定期檢驗中應注意的問題和檢驗重點。
關鍵詞:蒸壓釜;壓力容器;法蘭;冷凝水
中圖分類號:TH49 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.18.110
1 概述
蒸壓釜是一種體積龐大、質(zhì)量較輕的大型壓力容器。其用途十分廣泛,被大量應用于加氣混凝切塊、灰砂磚等建筑材料的蒸壓養(yǎng)護中。其內(nèi)徑為Φ1 600 mm,長度為20~30 m,屬于典型的快開門壓力容器。其生產(chǎn)過程屬于間歇操作,每隔數(shù)小時完成一次工藝過程。為了便于物料的快速裝卸,可在釜的兩端裝設快開門。以下為蒸壓釜定期檢驗的要點,以供研討。
蒸壓釜工作壓力一般≤1.6 MPa,其容積為40 m3,因此,壓力與容積的乘積較大,一旦發(fā)生事故,則釋放的能量很大,易造成較大的危害。
早期制造的蒸壓釜的提點包括釜蓋法蘭與封頭、釜端法蘭與筒體的連接采用角焊縫。釜端法蘭采用含碳量較高的鑄鋼材料。釜齒采用鋼板拼焊結構,無安全聯(lián)鎖裝置。因此,在蒸壓釜的定期檢驗中,對釜快開門組件的檢驗是重點。此外,也要注意腐蝕、簡體變形等問題。
一般而言,蒸壓釜是在下列操作條件下工作的:工作壓力一般在0.8~1.5 MPa;工作溫度一般在200 ℃左右;工作介質(zhì)由飽和蒸汽、硅酸鹽制品等組成;主體材質(zhì)一般為20R、20g和16MnR等。
2 蒸壓釜的工作環(huán)境
蒸壓釜主要在以下2種環(huán)境中工作:①腐蝕。蒸壓釜運行多年后,其頂部和底部往往會存在一定的腐蝕現(xiàn)象,底部尤其嚴重,且有時會出現(xiàn)裂紋。在操作過程中,物料中的堿性物質(zhì)殘存于冷凝水中,碳鋼在此溶液中是非常穩(wěn)定的,正常情況下不會出現(xiàn)堿腐蝕,發(fā)生堿腐蝕的原因是在釜體內(nèi)局部發(fā)生了堿的濃縮現(xiàn)象。由于蒸壓釜的安裝處于水平位置,在操作中采取間歇排放法排放冷凝水,釜體內(nèi)的冷凝水在沉積時間內(nèi)無法循環(huán),達到了堿腐蝕的濃度,進而引發(fā)堿腐蝕。此時,鋼鐵表面的氧化膜失去保護作用,進而為堿腐蝕過程的連續(xù)發(fā)生提供了可能性。同時,由于鍋爐給水未采取除氧措施,給水中的溶解氧大部分或全部進入鍋爐,造成釜體吸氧腐蝕,進而在拉應力的作用下,蒸壓釜底部易產(chǎn)生應力腐蝕裂紋。②承受交變載荷。由于蒸壓釜采取間歇操作的方式,會承受交變應力的作用,因此,在升溫、升壓、降壓和降溫過程中易產(chǎn)生疲勞裂紋。
3 蒸壓釜的常見缺陷
3.1 裂紋
裂紋易產(chǎn)生在以下部位:①釜體法蘭與釜體、釜蓋法蘭與釜蓋的連接焊縫極易產(chǎn)生裂紋;②如果蒸壓釜固定支座與釜體連接,則易產(chǎn)生裂紋;③活動支座與釜體的連接部位易產(chǎn)生裂紋;④蒸壓釜現(xiàn)場組焊的環(huán)焊縫易產(chǎn)生裂紋;⑤蒸壓釜內(nèi)推車用鋼軌與釜體的連接部位易產(chǎn)生裂紋。
3.2 腐蝕
釜體底部60 cm的范圍內(nèi)受冷凝水、污泥、從混凝土制品中逸出的有害氣體混合物和拉應力的共同作用易產(chǎn)生應力腐蝕,有時還會產(chǎn)生裂紋。
3.3 變形
蒸壓釜的變形主要包括釜體法蘭失圓和釜體法蘭密封面變形兩種。
3.4 安全聯(lián)鎖裝置失效
快開門安全聯(lián)鎖裝置由安全手柄、安全圓盤、接桿和球閥等組成,安裝于釜體裝置的側(cè)面,起關蓋(釜蓋)進汽和排汽開蓋(釜蓋)的聯(lián)鎖作用。在蒸壓釜的長期使用中,由于操作不當,易造成安全聯(lián)鎖裝置的安全圓盤和釜蓋限位塊變形、損壞,導致安全連扦與球閥無法同步,進而造成安全聯(lián)鎖裝置失效。同時,還會嚴重影響蒸壓釜的安全運行。
4 蒸壓釜的檢驗
蒸壓釜的定期檢驗主要以宏觀檢查、壁厚測定、表面缺陷檢測、安全附件檢驗為主。檢查內(nèi)容應根據(jù)蒸壓釜的結構特點和承受載荷的工況選擇,主要應檢驗以下8個方面。
4.1 檢查蒸壓釜結構
檢查蒸壓釜釜齒結構,釜蓋法蘭與封頭、釜體法蘭與釜體的連接形式,釜體焊縫布置是否合理,開孔和補強是否合理。
4.2 檢查連接焊縫
重點檢查釜體法蘭與釜體、釜蓋法蘭與釜蓋的連接焊縫,檢查現(xiàn)場組焊的環(huán)焊縫和支座與釜體的連接焊縫。
4.3 檢查釜體法蘭和釜蓋法蘭
釜體法蘭、釜蓋法蘭的齒圈受力復雜,齒根幾何形狀易突變,因此,此部位應力集中嚴重。
4.4 檢查釜體底部
應重點檢查釜體底部,主要檢查排污管結構和疏水閥的工作、腐蝕情況,同時,還應檢查釜體底部的積液情況。
4.5 檢查蒸壓釜修理或改造后的部位
蒸壓釜修理或改造后的部位可能因結構不合理、多次焊接等原因出現(xiàn)變形、破壞等問題,因此,應重點檢驗這些部位。
4.6 檢查蒸壓釜支座
蒸壓釜為多支座設備,支座受力復雜,應作為重點檢查區(qū)域。
4.7 檢查基礎部件
應重點應檢查固定支座和地腳螺栓的固定情況,各活動支座護板、釜體支座底部和混輥的接觸情況,基礎有無下沉和傾斜等異常現(xiàn)象。
4.8 檢查快開門安全聯(lián)鎖裝置
釜蓋開啟、關閉聯(lián)鎖裝置是蒸壓釜的重要安全附件之一。如果其無法可靠運行,則會燙傷工作人員甚至發(fā)生爆炸事故,檢查時應注意以下5個方面的問題:①開啟、關閉釜蓋時安全手柄要轉(zhuǎn)動到位;②及時對損壞的安全裝置檢修、更換;③檢查球閥是否與安全手柄接桿同步轉(zhuǎn)動;④不可隨便拆除安全裝置,設有安全聯(lián)鎖裝置的蒸壓釜不得使用;⑤檢查釜體外部保溫層和接管連接部位。
參考文獻
[1]彭海松.低溫移動式壓力容器檢驗方法探討[J].南方農(nóng)機,2015(01):76-78.
〔編輯:張思楠〕