王少琛

摘 要：作為一種大型承壓類設(shè)備，蒸壓釜在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。但是，由于工作環(huán)境復(fù)雜，工作強(qiáng)度大，蒸壓釜的質(zhì)量和工作穩(wěn)定性也可能會(huì)存在一定的問(wèn)題。蒸壓釜故障是導(dǎo)致工業(yè)生產(chǎn)事故的一種重要因素，因此，加強(qiáng)蒸壓釜的檢驗(yàn)工作至關(guān)重要。通過(guò)檢驗(yàn)，可以有效發(fā)現(xiàn)蒸壓釜的問(wèn)題，從而可以發(fā)現(xiàn)安全隱患，并通過(guò)及時(shí)的處理措施，保證其工作的安全性。更為重要的是，通過(guò)對(duì)這些問(wèn)題出現(xiàn)的原因分析，也有利于蒸壓釜的日常維護(hù)工作。本文主要探討了蒸壓釜檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的原因分析及相關(guān)處理措施。

關(guān)鍵詞：蒸壓釜；檢驗(yàn)；故障；原因分析；處理措施

1 蒸壓釜檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的腐蝕現(xiàn)象及其原因分析

由于工作環(huán)境復(fù)雜，且受到高溫、氧氣和水分等因素的影響，蒸壓釜一些部位，尤其是底部很容易出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。腐蝕容易導(dǎo)致蒸壓釜出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，使得其在工作時(shí)的危險(xiǎn)性增大。圖1是蒸壓釜檢驗(yàn)工作中發(fā)現(xiàn)的腐蝕現(xiàn)象實(shí)物圖片，從中可以看出，蒸壓釜底部存在很多的氧腐蝕坑，有些腐蝕坑深度達(dá)到了1.5mm。

造成蒸壓釜腐蝕問(wèn)題的原因有很多，常見(jiàn)的有以下幾種：

一是高溫氧化腐蝕。由于蒸壓釜的工作環(huán)境多是200℃左右的高溫，這就使得蒸壓釜的原材料中的鐵很容易發(fā)生氧化反應(yīng)，生成蓬松的氧化物。并且，在工作過(guò)程中，這些蓬松的氧化物會(huì)因?yàn)轭l繁振動(dòng)而脫落，這就使得新漏出在外的鐵又會(huì)被繼續(xù)氧化，這就容易導(dǎo)致蒸壓釜會(huì)出現(xiàn)很多的腐蝕坑。

二是二氧化碳腐蝕。二氧化碳可以與蒸壓釜中的反應(yīng)生成碳酸，而在高溫的促進(jìn)下，碳酸則會(huì)與蒸壓釜中的鐵材料發(fā)生反應(yīng)，生成碳酸鐵。當(dāng)蒸壓釜中水溶解的二氧化碳越多，其造成的腐蝕問(wèn)題就會(huì)更加嚴(yán)重。

三是冷卻水腐蝕。對(duì)于蒸壓釜而言，冷卻水中往往溶解了很多的二氧化碳和氧氣等容易促進(jìn)腐蝕的氣體。這種情況，同樣會(huì)導(dǎo)致蒸壓釜的腐蝕，并且，其腐蝕也多表現(xiàn)為點(diǎn)腐蝕，實(shí)物照片也能明顯發(fā)現(xiàn)潰瘍狀的腐蝕區(qū)域。

2 蒸壓釜檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的裂紋現(xiàn)象及其原因分析

除了腐蝕現(xiàn)象以外，在檢驗(yàn)中，同樣可以發(fā)現(xiàn)蒸壓釜存在裂紋問(wèn)題。尤其是在焊縫等區(qū)域，是蒸壓釜出現(xiàn)裂紋的重要位置。裂紋問(wèn)題，會(huì)降低蒸壓釜能夠承受的工作強(qiáng)度，是非常重大的安全隱患。圖2是蒸壓釜裂紋實(shí)物圖。在檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，蒸壓釜的裂紋多出現(xiàn)在焊縫等處，這些地方應(yīng)力很比較集中，在高的工作強(qiáng)度下，很容易出現(xiàn)裂紋。

從檢驗(yàn)的結(jié)果看，蒸壓釜的裂紋多分布在冷凝液較多和集中高的焊縫區(qū)域。這些焊縫也多位于容器的中下部。造成蒸壓釜裂紋的主要原因，在于這些部位應(yīng)力非常集中，比如補(bǔ)焊區(qū)域、焊縫成形差區(qū)域和焊縫余高較差的區(qū)域。這些部位因?yàn)閼?yīng)力集中，也會(huì)導(dǎo)致裂紋大多呈短細(xì)和網(wǎng)狀分布，并且，在裂紋內(nèi)部還能發(fā)現(xiàn)一些腐蝕物質(zhì)。整體上看，裂紋主要是腐蝕疲勞和應(yīng)力腐蝕的共同作用結(jié)果，相應(yīng)的，蒸壓釜的裂紋，也主要有腐蝕裂紋和疲勞裂紋兩種。

3 蒸壓釜檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的處理措施

針對(duì)蒸壓釜檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的腐蝕問(wèn)題，應(yīng)該可以從表層設(shè)計(jì)、材料設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面提高蒸壓釜的抗腐蝕能力。對(duì)于表層設(shè)計(jì)，可以在蒸壓釜表面，尤其是底部表面涂覆上一層具有抗腐蝕能力的保護(hù)層，進(jìn)而能夠減少氧腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，避免蒸壓釜壁厚的減薄。對(duì)于材料設(shè)計(jì)，主要可以在合金中加入一定量的鉻元素。因?yàn)榻饘巽t能夠形成一層氧化膜，這層氧化膜具有一定的保護(hù)性，因此，金屬合金中鉻的含量可以決定其抗腐蝕能力的大小。通過(guò)加入鉻元素，可以有效提高單質(zhì)鐵的耐氧化性能。此外，硅或者鋁也同樣具有這種提高蒸壓釜耐氧化能力的效果。但是，與鉻相比，硅或者鋁的加入會(huì)降低蒸壓釜的力學(xué)性能，因此，這兩種元素的含量應(yīng)該控制在一定水平以下。為了更好的保證力學(xué)性能和提高抗腐蝕能力，一般可以選用多種合金混合加入。對(duì)于工藝設(shè)計(jì)，主要是需要對(duì)焊接接頭進(jìn)行一定的工藝處理，通過(guò)熱處理消除其應(yīng)力，這樣能夠有效降低應(yīng)力腐蝕的可能性。對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要是在蒸壓釜設(shè)計(jì)時(shí)，就應(yīng)該避免一些容易出現(xiàn)腐蝕的結(jié)構(gòu)，比如彎頭給水部位，較低的積水部位等。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，排污裝置應(yīng)該設(shè)計(jì)在設(shè)備最低的位置，這樣，不僅可以提高設(shè)備的排污能力，也能避免一些廢物和廢液對(duì)蒸壓釜其他部位的腐蝕。

針對(duì)蒸壓釜檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的裂紋問(wèn)題，其檢驗(yàn)工作應(yīng)該主要以下重點(diǎn)：在利用磁粉探傷對(duì)蒸壓釜表面檢查時(shí)，應(yīng)該重點(diǎn)檢查底部凝液聚集的焊縫等處，也需要重點(diǎn)檢查補(bǔ)焊、焊縫形成不良等容易出現(xiàn)應(yīng)力集中的地方。同時(shí)，也要加強(qiáng)生產(chǎn)管理人員的安全意識(shí)，督促他們?cè)诠ぷ髦斜M量避免對(duì)蒸壓釜的損傷，嚴(yán)禁物料車架或者管樁對(duì)蒸壓釜的損害。另外，對(duì)于服役年限長(zhǎng)的蒸壓釜，要加大檢驗(yàn)力度。為了更好的保證蒸壓釜的安全，及時(shí)發(fā)現(xiàn)裂紋現(xiàn)象，其檢驗(yàn)周期應(yīng)該小于三年，對(duì)于服役年限超過(guò)10年的，還應(yīng)該進(jìn)一步減小檢驗(yàn)周期。

4 結(jié)論

蒸壓釜的檢驗(yàn)工作對(duì)保證設(shè)備工作穩(wěn)定性和生產(chǎn)的安全性有著重要的意義。而在蒸壓釜檢驗(yàn)工作中，腐蝕現(xiàn)象和裂紋是主要問(wèn)題。腐蝕和裂紋，不僅降低了蒸壓釜的工作性能，也增加了生產(chǎn)的安全隱患。因此，必須采取一定的措施，對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行處理，以提高蒸壓釜的抗腐蝕能力和力學(xué)強(qiáng)度。蒸壓釜檢驗(yàn)工作應(yīng)該堅(jiān)持重點(diǎn)檢驗(yàn)和全面檢驗(yàn)結(jié)合的原則，對(duì)容易出現(xiàn)腐蝕和裂紋的地方加大檢測(cè)力度，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，就要及時(shí)處理。

參考文獻(xiàn)：

[1]雷榮開(kāi).蒸壓釜裂紋成因探討[J].機(jī)電技術(shù)，2012（03）：118.

[2]張吉.在用蒸壓釜的定期檢驗(yàn)和評(píng)定[J].化工管理，2017（22）：156.