泄漏原因分析泄漏。
應(ying)力腐性裂(lie)紋(wen)產生(sheng)的原因(yin)材質介(jie)質拉應(ying)力是(shi)產生(sheng)應(ying)力腐蝕裂(lie)紋(wen)的三個因(yin)素。
材質(zhi)(zhi)在(zai)一定介質(zhi)(zhi)下,由于拉應力(li)的存在(zai),易產生(sheng)應力(li)腐蝕裂紋。
事實上,除純(chun)金屬外,合金在腐(fu)蝕(shi)介質中都有(you)應力腐(fu)蝕(shi)開裂(lie)傾(qing)向。
換(huan)(huan)熱器列管(guan)與管(guan)板焊縫(feng)材(cai)質(zhi)及(ji)介質(zhi)分析換(huan)(huan)熱器列管(guan)與管(guan)板材(cai)質(zhi),不是同(tong)種(zhong)材(cai)質(zhi)的情況居多。
我公司(si)在役換熱器中,其管材(cai)/板材(cai)的匹配常見的有由于材(cai)料(liao)的化(hua)學成分及組織(zhi)性能的不均勻性,其電(dian)極電(dian)位不同,與一定的介質電(dian)解(jie)質匹配,易形(xing)成微電(dian)池,從而(er)產生電(dian)化(hua)學腐蝕。
即使同種材料,其焊縫(feng)與母材也往往存在化學成分與組織性能(neng)的不均勻性,存在產生電化學腐蝕的傾向。
而化工企業使(shi)用的(de)(de)換熱器,不論是(shi)管程(cheng)還是(shi)殼程(cheng)流(liu)體(ti),都不可避免地存(cun)在(zai)一(yi)定程(cheng)度的(de)(de)腐(fu)蝕(shi),從我(wo)們所(suo)掌握的(de)(de)資料看,氮肥廠常見的(de)(de)介質對于低碳(tan)鋼低合金(jin)及(ji)奧氏體(ti)不銹鋼均存(cun)在(zai)明顯的(de)(de)應力腐(fu)蝕(shi)傾(qing)向。
焊縫應(ying)力分析換熱(re)器列管(guan)與管(guan)板焊縫在設備運(yun)行中,主要受工(gong)作應(ying)力和殘余(yu)應(ying)力作用。
運行(xing)中的工作應力,從(cong)我公(gong)司工藝條件(jian)來看(kan),一般相(xiang)對較小,是次要因素。
設備在焊(han)接(jie)加(jia)工及裝配過程中產生的殘余應力(li)是主要因素,特別是列管(guan)(guan)與(yu)管(guan)(guan)板焊(han)縫,由于(yu)焊(han)縫密集,且(qie)分布于(yu)管(guan)(guan)板一側(ce),再加(jia)上(shang)管(guan)(guan)板在鉆孔(kong)過利用年月(yue)停車機會, 我們(men)對進(jin)行(xing)了技術改造,即將原回(hui)水(shui)管(guan)(guan)改為從(cong)冷卻回(hui)水(shui)來的上(shang)水(shui)管(guan)(guan),把下封頭中部開二孔(kong),分別接(jie)爭管(guan)(guan)道,一根回(hui)到回(hui)水(shui)總管(guan)(guan),另(ling)一根走管(guan)(guan)線。
前后的(de)氨耗對(dui)比情況見表表改(gai)(gai)造前后噸尿素(su)氨耗情況月份年(nian)月份年(nian)改(gai)(gai)造效果中壓冷凝器改(gai)(gai)造后,換熱效果一直很好,年(nian)大(da)修打開檢查基本沒(mei)有結垢。
技(ji)改(gai)后,中壓吸(xi)收塔的負荷大大降低,減少了回流(liu)氨流(liu)量(liang),降低了氨耗,雄益(yi)顯著。
改(gai)造注年1月進(jin)行技術(shu)改(gai)造。
由表(biao)可見,改造以后比改造前,噸尿素可降低氨(an)耗年(nian)經濟效益萬元。
日(ri)期一年(nian)第期中氮肥程(cheng)中產生(sheng)的(de)(de)加(jia)工應力(li)及設備在裝(zhuang)配過(guo)程(cheng)中產生(sheng)的(de)(de)裝(zhuang)配應力(li)疊加(jia),使該處焊縫的(de)(de)殘余(yu)應力(li)所(suo)引起的(de)(de)失效,占應力(li)腐(fu)蝕開裂(lie)失效事故的(de)(de)80 以上。
應力(li)腐蝕裂(lie)紋(wen)(wen)導致(zhi)泄漏綜上(shang)所述,由于換熱器列(lie)管與管板焊(han)縫在腐蝕介質(zhi)中(zhong),發生(sheng)電化學(xue)腐蝕形成微裂(lie)紋(wen)(wen)源,同時(shi),焊(han)縫本身屬非均(jun)質(zhi)材(cai)料,又是各種(zhong)應力(li)疊加(jia)(jia)的(de)(de) 集中(zhong)處,其表面脆化層易剝落成為(wei)微缺(que)陷區,也形成了微裂(lie)紋(wen)(wen)源,再加(jia)(jia)上(shang)焊(han)縫本身可能存在的(de)(de)缺(que)陷,因(yin)此在設備(bei)運行中(zhong),由于腐蝕環境和拉應力(li)的(de)(de)共同作用,裂(lie)紋(wen)(wen)萌 生(sheng)并迅速擴展,加(jia)(jia)上(shang)焊(han)縫本身熔池深(shen)淺,易形成穿透(tou)性裂(lie)紋(wen)(wen),從(cong)而(er)導致(zhi)焊(han)縫發生(sheng)泄漏。
控制應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)產生的措施設(she)計方(fang)面(mian)從設(she)計方(fang)面(mian)而言,應根(gen)據應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)介質(zhi)和材料的組合,合理選(xuan)材,同時,要求結構設(she)計合理,使結合的應力(li)(li)分布均(jun)勻,避免產生應力(li)(li)集中源。
當然,在(zai)目(mu)前(qian)技術(shu)條件下(xia),從設計角度采取措施控制(zhi)應力腐蝕的(de)產(chan)生,辦法不多,關鍵(jian)還得(de)從制(zhi)造的(de)角度來(lai)考(kao)慮。
制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)方(fang)面從制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)角度而言,可以從冷作變形的(de)(de)控制(zhi)(zhi)(zhi)焊(han)接(jie)材料的(de)(de)選(xuan)擇焊(han)接(jie)工(gong)藝(yi)的(de)(de)控制(zhi)(zhi)(zhi)及(ji)降(jiang)低殘余應力幾個方(fang)面采取措(cuo)施,但(dan)是由于(yu)制(zhi)(zhi)(zhi)作工(gong)藝(yi)條(tiao)件的(de)(de)限制(zhi)(zhi)(zhi),關鍵(jian)在(zai)于(yu)焊(han)接(jie)工(gong)藝(yi)控制(zhi)(zhi)(zhi)及(ji)降(jiang)低殘余應力兩個環節。
焊(han)(han)接(jie)工藝控制首先(xian)是選擇合適的(de)焊(han)(han)接(jie)順序,在換熱器焊(han)(han)接(jie)中,要先(xian)焊(han)(han)管(guan)(guan)(guan)板(ban)(ban)與(yu)外(wai)(wai)殼(ke)的(de)焊(han)(han)縫(feng),再焊(han)(han)點焊(han)(han)一側的(de)列管(guan)(guan)(guan)與(yu)管(guan)(guan)(guan)板(ban)(ban)焊(han)(han)縫(feng),最后焊(han)(han)另一側列管(guan)(guan)(guan)與(yu)管(guan)(guan)(guan)板(ban)(ban)焊(han)(han)縫(feng)對于列管(guan)(guan)(guan) 與(yu)管(guan)(guan)(guan)板(ban)(ban)焊(han)(han)縫(feng)則應根(gen)據(ju)管(guan)(guan)(guan)板(ban)(ban)直(zhi)徑的(de)大小,由一名焊(han)(han)工同時對稱施焊(han)(han),列管(guan)(guan)(guan)焊(han)(han)接(jie)順序應遵循從中心(xin)開始均勻錯開逐漸向外(wai)(wai)施焊(han)(han)的(de)原則。
其(qi)次要控(kong)制焊(han)接線能(neng)量(liang)(liang),盡量(liang)(liang)使(shi)用(yong)線能(neng)量(liang)(liang)較(jiao)小的焊(han),焊(han)接參數宜(yi)取下限值,避免(mian)發生(sheng)熱(re)影響區硬化(hua)晶粒長大和各種脆化(hua),同(tong)時盡量(liang)(liang)降低焊(han)縫(feng)的殘余應(ying)力(li)。
降低焊縫殘(can)余(yu)(yu)應(ying)(ying)(ying)力焊縫殘(can)余(yu)(yu)應(ying)(ying)(ying)力是(shi)產生應(ying)(ying)(ying)力腐蝕最(zui)主要(yao)的原(yuan)因,設計(ji)加工焊接(jie)過程中(zhong)無論怎樣采取措施,都只能在(zai)一定程度上降低焊縫殘(can)余(yu)(yu)應(ying)(ying)(ying)力,對于在(zai)腐蝕介質中(zhong)運行(xing)的換熱(re)器,最(zui)好經過消除應(ying)(ying)(ying)力處理(li)。
根據目前的制造工藝技術條件,采用振動時(shi)效(xiao)設(she)備(bei)對換熱(re)器進(jin)行(xing)消(xiao)應處理,成(cheng)本低,工藝簡單,效(xiao)果很好,可消(xiao)除殘(can)余以上(shang)。
檢修方面對于在運行(xing)中(zhong)已發生(sheng)泄漏的(de)換熱器,我(wo)公司的(de)檢修經驗表明,采取簡單(dan)的(de)焊補措施,顯然效(xiao)果(guo)很差。
如果(guo)按下述方法進行修復,效果(guo)很好(hao)。。2 .3泄漏點(dian)焊(han)(han)(han)補對于泄漏點(dian),用(yong)角向(xiang)(xiang)磨(mo)光(guang)(guang)機(ji)將裂紋鏟除(chu)干凈后(hou),再(zai)焊(han)(han)(han)補,且補焊(han)(han)(han)點(dian)與(yu)原焊(han)(han)(han)縫要圓滑過渡,補焊(han)(han)(han)點(dian)高于原焊(han)(han)(han)縫的,要用(yong)角向(xiang)(xiang)磨(mo)光(guang)(guang)機(ji)打磨(mo)與(yu)原焊(han)(han)(han)縫基本平齊。
焊(han)后消應補焊(han)后,采用振動(dong)法對整個換熱器進行消應處理。
結語由于列管(guan)與管(guan)板焊縫(feng)的應力腐(fu)蝕開裂是設備運行(xing)一段(duan)時間(jian)后產(chan)生的,且通常泄漏還不足以(yi)引起停(ting)車,或對(dui)系統運行(xing)造成很大影(ying)響。
因此,一直沒有引起設計制造甚至使用(yong)單位的足夠重視。
實際上,由于泄漏對系統運行(xing)質量造成的(de)影(ying)響及重復檢修(xiu)所(suo)造成的(de)人(ren)財物的(de)浪(lang)費,其實也是一個不小的(de)損失,因(yin)此,對該(gai)類焊縫應力腐蝕的(de)控制是十分必要(yao)的(de)。
控(kong)制(zhi)列管(guan)(guan)與管(guan)(guan)板焊(han)縫應力(li)腐蝕的關(guan)鍵(jian)在(zai)于(yu)焊(han)接(jie),而焊(han)接(jie)的關(guan)鍵(jian)在(zai)于(yu)焊(han)后消除殘余應力(li)。
我公司年采取(qu)上述措(cuo)施同時修(xiu)復(fu)和制造了凈化(hua)氣水冷(leng)器各(ge)一臺,投人運行(xing)(xing)兩年多,至(zhi)今沒有泄漏現象,提高了系(xi)統運行(xing)(xing)的質(zhi)量,減少了設備檢修(xiu)費用,取(qu)得了良好效(xiao)果。