河北中浩剖析波纹管补偿器失效机理分析及失效处理措施

1、波纹管补偿器的失效形式
波纹管在运行期间的失效主要表现为腐蚀泄漏和失稳变形两种形式,其中以腐蚀失效居多。从腐蚀失效波纹管的解剖分析发现,腐蚀失效通常分点腐蚀穿孔和应力腐蚀开裂,据相关统计在整个波纹管补偿器腐蚀失效中应力腐蚀开裂约占80%。
2、波纹管补偿器应力腐蚀机理
对于波纹管补偿器来说,应力主要有三个方面:一是工作压力引起的一次应力;二是工作位移引起的二次应力;三是制造过程中带来的残余应力(包括焊接应力)。在这三种应力的共同作用下,波纹管波纹R处处在塑性状态,反复交变的塑性变形导致表面的钝化膜遭到了破坏,露出活性金属表面。若此时金属表面的介质环境中存在等腐蚀性离子,_很容易吸附在活性金属表面,对活性金属进行腐蚀。同时此处应力集中产生,又导致新形成的钝化膜遭到破坏,露出新的活性金属表面,腐蚀进一步深入。钝化一活化一再钝化一再活化,应力和腐蚀介质交互作用,反复进行。在这一过程中形成裂纹及裂纹扩展,直至产生脆性断裂破坏。
失效波纹管补偿器的处理
在发生波纹管补偿器破损失效后,为_生产顺利,首先考虑的措施是更换波纹管补偿器。但更换波纹管补偿器通常约需8-lOh,这样_会迫使高炉长时间体风,由此而产生的间接经济损失或将达到上百万。因此在发现波纹管补偿器失效后及时采取有效的封堵措施,_显得尤为重要。通过成功对数只失效波纹管补偿器的采取的处理措施,杭钢炼铁厂在这一方面积累了_的经验及方法。
1)在发现波纹管补偿器破损漏煤气时,先采用高炉降压,然后用堵漏胶棒对泄露点进行封堵。在此处理过程中需对波纹管补偿器泄露处表面进行清污,并应携带空气呼吸器及在煤气防护人员的监督下方可完成作业。从实际情况来看,在高炉在无体风的情况下,此方法在发现波纹管补偿器泄露初期能堵塞泄露处,减少煤气泄露量,为后续处理赢得了时间。
2)采用氢弧焊焊补波纹管补偿器破损处。在做好各项准备工作的情况下,高炉体风2-3h,对波纹管补偿器破损处进行氢弧焊焊补。采用氢弧焊能有效的处理波纹管补偿器的失效破损,大大缩短高炉体风时间,产生了_的经济效益。此项技术对作业人员的技术水平要求高,焊缝质量直接决定了处理的效果,需要_技术人员进行操作。
3)在条件允许的情况下,高炉有计划的体风,对失效波纹管补偿器进行更换处理。
从实际情况看,通过以上处理方法,能有效的避免事态的进一步扩大及高炉无计划体风挽回了经济损失。
避免波纹管补偿器失效的措施
现如今针对钢铁冶金行业煤气管道波纹管补偿器腐蚀的防护措施的研究已较为完善,可采取的措施主要有:
1)改变高炉用料结构;从源头上_波纹管补偿器介质环境。但_现阶段而言,此项措施实施起来难度较大。
2)改变波纹管补偿器材料。研究表明波纹管材质选用铬、镍、铝含量高的材料能有效避免波纹管腐蚀。
3>改变波纹管结构设计,降低补偿器工作应力水平。如利用多层增加波纹管总厚度,降低一次应力与二次应力。
4)改进补偿器制造工艺,采用合理的焊接方法降低残余应力。
下一步我们计划对剩余波纹管补偿器采取外部包焊处理,避免突发的波纹管补偿器破损引起的煤气泄露。并在高炉生产条件允许的情况下,逐步对剩余波纹管补偿器进行更换。在材料方面也将选择抗腐蚀性能较好的材料:254SMo,并考虑选择双层结构形式,尽量减少金属波纹管补偿器的腐蚀。
网站图片
中浩机械 2014(C)版权所有
技术支持:中科四方