浅谈蒸压釜损伤模式与定期检验方法研究

彭青

摘 要：本文首先简要介绍了蒸压釜的结构与其使用的特点，其次从裂纹、腐蚀与变形三个方面论述了蒸压釜一般损伤模式与易发生地方，最后分析了蒸压釜定期检验方法：（1）宏观检验方法;（2）壁厚测定方法;（3）无损检测，以期为相关研究提供借鉴与参考。

关键词：蒸压釜;损伤模式;定期检验

1 蒸压釜的结构以及使用特点

蒸压釜又称蒸养釜、压蒸釜，是一种体积庞大、重量较重的大型快开门式压力容器。在生产的过程中，蒸压釜操作是间歇性的，通常会在其左右两侧设置快开门以便于物料可以快速进出。蒸压釜内的工作物质一般是饱和蒸汽，内部压力相对而言不是很高，但是因釜的体积较大，如若出现事故，会释放出十分大的能量。由于蒸压釜大型快开门式压力构造有一定的特殊性，在我国这种构造的压力容器目前仍然还没有一致的设计规则，都是运用国外的构造，并且种类繁多、复杂，因而问题多一些。伴随工作过程中温度与气压升高、温度与气压降低的周期性变化，蒸压釜承担着交替变化负荷的作用。除此之外，因蒸压釜顶端和底端中间有温度差，尤其是温度与气压升高时期，蒸压釜顶端和底端温度差别能够到达100摄氏度，因而，出现了温度差应力。

2 蒸压釜一般损伤模式与易发生地方

2.1 蒸压釜裂纹

蒸压釜在工作的过程中有着不断地加大压力、加热以及入料进出的特征，在构造上蒸压釜体法兰凸缘盘以及快开门边盖法兰凸缘盘的啮齿呈现出几何上的不连续性特点，啮齿区域比较容易发生应力集聚的状况;边盖的打开以及闭合跟随着蒸压釜内部常常升高或者降低压力，啮齿以及蒸压釜体焊接后形成的结合部分承载着交替变换应力;蒸压釜内部温度升高与降低次数较为频繁使得筒体环上端以及下端有着相对大的温度差，有着交替变换的应力;蒸压釜特别的使用办法导致其承载着低周期疲劳负荷，在应力较为集聚的地方易于出现疲劳裂纹。通常由下面3个地方易于出现裂纹：（1）材质不一样的钢材连接地方的焊缝，这种种类的焊缝一般出现在蒸压釜体、釜的盖子以及法兰凸缘盘的焊接处。由于法兰凸缘盘承载着循环性的皮来负荷亦或应力较高集聚使得焊接后形成的結合部分里面焊接问题点出现裂纹并且向外扩大;（2）沿两直交或接近直交焊件的交线所焊接的焊缝，这种种类的焊缝一般在蒸压釜体以及底座的连接焊缝，这个地方比较容易出现裂纹是由于蒸压釜的支座分为固定支座以及活动支座，后者的滚杆活动距离如若不可以很好地除去蒸压釜在温度升高以及降低的过程中发生的热胀冷缩移动量，则会在支座以及筒体沿两直交或接近直交焊件的交线所焊接的焊缝地方出现应力集聚的状况，可能会出现裂纹，更甚者会导致蒸压釜向上端拱曲导致支座保护板和蒸压釜相连的地方发生断裂;（3）筒体项目建设焊接的是封闭圆环形焊缝，其由于受多种因素的制约，例如建设环境、条件以及焊接工作条件，在一定程度上很难确保焊接的品质，易出现焊接问题。

2.2 蒸压釜腐蚀

在冷凝水、浑浊泥、有害气体物质与O2的共同作用下，蒸压釜底端60°范围内部表层附着着很多零散分布的点类的腐蚀，腐蚀口径大约是30至80毫米，腐蚀形成的物体呈黑色并且坚硬又较脆，样子像锥形。腐蚀的原理大多是水垢或水渣下形成的腐蚀。而制造流程配方中富含碱性物质的会形成碱腐蚀。水垢或水渣下形成的腐蚀以及碱腐蚀两种作用下，蒸压釜内部没有防腐蚀举措的蒸压釜腐蚀坑和制造流程配方中没有碱性物质的腐蚀坑相比较要深3至5毫米。

蒸压釜竖向两侧排水孔2米之内比蒸压釜中间部分的腐蚀状况要严重的多，蒸压釜中间部分腐蚀较轻甚至没有腐蚀。这是由于蒸压釜内部的蒸汽冷凝水汇聚在蒸压釜下部挨着端盖处的排水孔之后一起进行排放，冷凝水中混合的碱性物质聚集在蒸压釜两侧集聚、浓缩进而使得这一地方腐蚀程度增加。其他地方表层腐蚀较轻或者没有腐蚀的状况。

2.3 蒸压釜变形

除上述损伤模式以外，蒸压釜还有一种比较常见的变形损伤状况，其主要是因为蒸压釜运行过程中产生的温差应力导致的。蒸压釜的变形通常分为蒸压釜轴承内圈失圆以及蒸压釜法兰封闭面变形。

3 蒸压釜定期检验方法

3.1 宏观检验方法

在确保蒸压釜安全运转的过程中宏观检验方法十分关键，主要的检查内容有：一是结构检查，对蒸压釜齿的结构是不是有钢板拼接焊的状况进行重点检查;对蒸压釜的法兰以及封盖、法兰和筒体的连接方式进行检查。一个一个检查蒸压釜齿是不是有挤压伤以及根部裂纹，并且在一定的时候进行表层损伤探察。蒸压釜表层大体上检查重心主要是放在竖向环焊缝裂纹、表面腐蚀以及内部零件变形等不足之处。而检查地方主要是蒸压釜盖子法兰和封盖、蒸压釜体法兰以及筒子相连接的焊接缝隙等。着重对蒸压釜下侧60度范围内的焊件经焊接后所形成的结合部分，特别是蒸压釜底部两个轨道间的环缝进行检查，应当清理干净蒸压釜底部的集聚液体。三是检查开有吊装孔的纸卡有没有被去掉，和蒸压釜体焊接的地方有没有磨损。对蒸压釜内部是不是有由于进釜碰撞、模型不正常等导致的蒸压釜损伤状况进行检查。四是就支座地方而言，对其有没有下沉、能不能够有效支承活动支座等进行重点检查，支座和腹板二者之间的距离通常不大于30毫米。

3.2 壁厚测定方法

壁厚测定是对蒸压釜承载压力的零件减薄状况较为普遍的方法，一般是运用超声波检测厚度仪器对构成蒸压釜体的每一个筒节以及封头开展大于等于2个点的检查工作，对蒸压釜底端介质淹没的地方、材料入口以及流动转向等容易遭到腐蚀以及冲蚀的地方进行重点检查。应当仔细测定蒸压釜被腐蚀以及磨损的问题地方，例如，当测量的厚度比允许的壁厚最小值小时，应当再次进行强度校对核查，并且提出是不是能够接着使用和许可的最大工作压力。

3.3 无损检测

对蒸压釜进行无损检查的关键部位是内壁焊缝，必要的状况下可以抽取外侧焊缝进行无损检测。蒸压釜无损检测的办法一般分为四种，磁粉检测、渗透检测以及超声波亦或射线检测。磁粉检测中通常运用黑磁粉，抽取百分之二十的内侧对接焊缝进行检查，检查所有的接管角焊缝于怀疑地方。

4 结语

综上所述，分析蒸压釜的损伤模式以及检测方法能够为蒸压釜检测工作人员编制检测方案提供依据，保证检测工作的高效进行与顺利实施，减小蒸压釜故障出现的频率，确保建设材料设备安全、可靠运转。

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（湖南省特种设备研究院岳阳分院   湖南  岳阳  414000）