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              高溫高壓染色機腐蝕的預防對策

              2020-07-04 15:35:44 海寧亞東機械有限公司 閱讀

              高溫高壓染色機廣泛應用于紡織印染行業,工廠正常使用高溫高壓染色機生產,機器每3小時工作一次,24小時連續不間斷生產,其中每一缸布料出缸前后要經過先升壓再降壓的過程,染液溫度隨之不斷變化。如此高頻率的工作,從而產生應力腐蝕。

              外載荷引起的容器外表面的拉應力

              壓力容器在裝配制造過程中產生各種殘余應力 如裝配過程中產生的裝配余應力,制造過程中的焊接殘余應力。化工生產中,壓力容器所接觸的介質是多種多樣的,很多介質中含有氯離子,在這種情況下,壓力容器會發生應力腐蝕失效。鉻鎳不銹鋼在含有氧的氯離子的水溶液中,首先在金屬表面形成了一層氧化膜,它阻止了腐蝕的進行,使不銹鋼鈍化,由于壓力容器本身的拉應力和保護膜增厚帶來的附加應力,使局部地區的保護膜破裂,破裂處的機體金屬直接暴露在腐蝕介質中。

              該處的電極電位比保護膜完整的部分低,形成了微電池的陽極,產生陽極溶解。因為陽極小,陰極大,所以陽極溶解速度很大,腐蝕到一定程度后,又形成新的保護膜,但在拉應力的作用下又可重新破壞,發生新的陽極溶解。在這種保護膜反復形成和反復破裂過程中,就會使某些局部地區的腐蝕加深,最后形成孔洞。而空洞的存在又造成應力集中。更加加速了孔洞表面的塑性變形和保護膜的破裂。這種拉應力與腐蝕介質的共同作用形成了應力腐蝕裂紋。

              不銹鋼介質

              不銹鋼在一定介質中對應拉力的腐蝕敏感,如含碳量過高,含Cr,Ni量過低,未經固溶處理,在敏化溫度區間停留時間過長等,在介質作用下不銹鋼才會出現應力腐蝕機體時產生裂紋。對于敏感材料特定的介質與之相配,才能產生應力腐蝕,對1Cr18Ni9Ti中Cr,Ni奧式體不銹鋼,能引起其應力腐蝕的常見特定介質是氯離子。

              介質的溫度和氯離子的濃度對1Cr18Ni9Ti中 Cr,Ni奧氏體不銹鋼的應力腐蝕有著某種關聯,從而又嚴重的影響到了設備的使用壽命。力學因素,主要包括工作中應力,冷加工變形而形成殘余應力,焊接殘余應力,設備在組裝中而引起的結構應力,設備在日常工作中的介質液體沖洗腐蝕等。應力作用破壞了不銹鋼表面純化膜,改變了表面純化膜的性質,從而使氫離子吸附,加速陽極溶解過程。

              高溫高壓0型染色機檢驗中發現的缺陷在對使用高溫高壓0型染色機定期檢驗中,發現有大量應力腐蝕裂紋,其主要分布在簡體液面,換熱器的焊縫及焊縫熱影響區。應力腐蝕呈點狀。

              焊縫經射線探傷檢測發現,其缺陷分布在焊縫及母材處,并呈大小樹枝狀。由此可見高溫高壓0型染色機的應力腐蝕發生是在與染液接觸的焊縫及焊縫的熱影響區。法蘭角焊接的應力腐蝕裂紋,主要是不銹鋼鍛壓單位沒有嚴格控制原材料質量,管理混亂,從而造成提供制造廠材質證明中Cr,Ni含量存在缺陷,導致染液中氯離子的應力腐蝕,簡體的支撐墊板的角焊縫,酸性純化不到位,常出現裂紋。

              設備工作中機械傳動的共振會造成簡體與連接管道的角焊出現裂紋。簡體主要材料選用不當。其中含C量偏高且材料缺少穩定化元素,未經固溶化處理,對氯離子敏感。

              三、應力腐蝕的預防對策

              1.選用耐應力腐蝕材料

              近年來發展了多種耐應力腐蝕的不銹鋼,主要有高純奧氏體鉻鎳鋼,高硅奧氏體鉻鎳鋼,高鉻鎳素體鋼和鐵索體-奧氏體雙相鋼。其中,以鐵素體-奧氏體雙相鋼的抗應力腐蝕能力最好。控制應力在壓力容器裝配時,盡量減少應力集中,并使用與介質接觸部分具有最小的殘余應力。防止磕碰劃傷。

              2.遵守焊接工藝規范

              嚴格遵守操作規程中的工藝操作,工藝條件,對預防壓力容器的腐蝕有直接作用。因此,在生產過程在,必須嚴格控制原料的成分,流速,介質溫度,壓力,PH值等工藝指標。

              3.進行合理的設計制造

              氯離子對不銹鋼制壓力容器產生的腐蝕,對壓力容器的安全性產生不利影響。合理的設計,精確的制造可以避免或減少容器的缺陷。

              4.采取基本的防護措施

              但是,在長期使用中,由于各種錯綜復雜因素的聯合作用,容器也會受到一定的腐蝕。雖然目前對防止氯離子對不銹鋼腐蝕的方法還不十分完善,但掌握一些最基本的防護措施。對保證生產的正常進行,還是十分重要的。

              5.加強設備的檢修管理

              在正常生產過程中,應嚴格按照操作規程操作,加強設備管理,做好容器的定期檢驗,以保證容器在合理的壽命期限內得以安全運行。設備的維修與管理,是壓力容器長期安全運行的有力保證。應嚴格執行有關壓力容器反面的條例,法規。對在使用壓力容器中允許存在的缺陷進行復查,及時掌握其在運行中缺陷的發展情況,采取適當的措施減少設備的腐蝕。

              從以上各方面的防應力腐蝕工作可以看到,有的直接影響壓力容器使用壽命,有的甚至影響整個企業的生產,有的還影響安全。由此可見,防應力腐蝕工作具有十分重要的意義。制造廠與使用單位設備管理人員應深入開展防應力腐蝕工作,分析,研究,解決化工生產企業中存在的各種應力腐蝕問題,提高防腐效果和經濟利益。


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