论文部分内容阅读
摘要：本文重点介绍蒸压釜的结构及其日常使用过程中的常见缺陷，并根据其结构特点和缺陷性质，提出了在定期检验中应注意的问题和检验重点。
关键词：蒸压釜;压力容器;法兰;冷凝水
1 概述
蒸压釜是一种体积庞大、质量较轻的大型压力容器。其用途十分广泛，被大量应用于加气混凝切块、灰砂砖等建筑材料的制作工序中。其内径为Φ1 600～Φ3000 mm，长度为 20～55 m，属于典型的快开门压力容器。其生产过程属于间歇操作，每隔数小 时完成一次工艺过程。为了便于物料的快速装卸，可在蒸压釜的两 端装设快开门。以下为蒸压釜定期检验的要点，以供研讨。
蒸压釜工作压力一般P≤1.6MPa，其容积为 40～100m3，因此，压力与容积的乘积较大，一旦发生事故，则释放的能量很大， 易造成较大的危害。
早期制造的蒸压釜的提点包括釜盖法兰与封头、釜端法兰 与筒体的连接采用角焊缝。釜端法兰采用含碳量较高的铸钢材料。釜齿采用钢板拼焊结构，无安全联锁装置。因此，在蒸压釜的定期检验中，对釜快开门组件的检验是重点。此外，也要注意腐蚀、简体变形等问题。
一般而言，蒸压釜是在下列操作条件下工作的：实际工作压力一般在 0.8～1.5 MPa;工作温度一般在 200 ℃左右;工作介质由饱和蒸汽、硅酸盐制品等组成;主体材质一般为 20R、20g 和 16MnR 等。
2 蒸压釜的工作环境
蒸压釜主要在以下2种环境中工作：①腐蚀。蒸压釜运行多年后，其顶部和底部往往会存在一定的腐蚀现象，底部尤其 严重，且有时会出现裂纹。在操作过程中，物料中的碱性物质 残存于冷凝水中，碳钢在此溶液中是非常稳定的，正常情况下 不会出现碱腐蚀，发生碱腐蚀的原因是在釜体内局部发生了碱的浓缩现象。由于蒸压釜的安装处于水平位置，在操作中采取间歇排放法排放冷凝水，釜体内的冷凝水在沉积时间内无法循环，达到了碱腐蚀的浓度，进而引发碱腐蚀。此时，钢铁表面的氧化膜失去保护作用，进而为碱腐蚀过程的连续发生提供了可能性。同时，由于锅炉给水未采取除氧措施，给水中的溶解氧大部分或全部进入锅炉，造成釜体吸氧腐蚀，进而在拉应力的作用下，蒸压釜底部易产生应力腐蚀裂纹。②承受交变载荷。由于蒸压釜采取间歇操作的方式，会承受交变应力的作用，因此，在升溫、升压、降压和降温过程中容易产生疲劳裂纹。
3 蒸压釜的常见缺陷
3.1 裂纹
裂纹易产生在以下部位：①釜体法兰与釜体、釜盖法兰与 釜盖的连接焊缝极易产生裂纹;②如果蒸压釜固定支座与釜体 连接，则易产生裂纹;③活动支座与釜体的连接部位易产生裂 纹;④蒸压釜现场组焊的环焊缝易产生裂纹;⑤蒸压釜内推车用钢轨与釜体的连接部位容易产生裂纹。
3.2 腐蚀
釜体底部60cm的范围内受冷凝水、污泥、从混凝土制品中逸出的有害气体混合物和拉应力的共同作用易产生应力腐 蚀，有时还会产生裂纹;如图1和图2所示。
3.3 变形
蒸压釜的变形主要包括釜体法兰失圆和釜体法兰密封面变形两种。
3.4 安全联锁装置失效
快开门安全联锁装置由安全手柄、安全圆盘、接杆和球阀 等组成，安装于釜体装置的侧面，起关盖（釜盖）进汽和排汽开盖（釜盖）的联锁作用。在蒸压釜的长期使用中，由于操作不当，易造成安全联锁装置的安全圆盘和釜盖限位块变形、损坏，导致安全连扦与球阀无法同步，进而造成安全联锁装置失效。同时，还会严重影响蒸压釜的安全运行。
4 蒸压釜的定期检验
蒸压釜的定期检验主要以宏观检查、壁厚测定、表面缺陷 检测、安全附件检验为主。检查内容应根据蒸压釜的结构特点 和承受载荷的工况选择，主要应检验以下 8 个方面。
4.1 检查蒸压釜结构
检查蒸压釜釜齿结构，釜盖法兰与封头、釜体法兰与釜体 的连接形式，釜体焊缝布置是否合理，开孔和补强是否合理。
4.2 检查连接焊缝
重点检查釜体法兰与釜体、釜盖法兰与釜盖的连接焊缝， 检查现场组焊的环焊缝和支座与釜体的连接焊缝。
4.3 检查釜体法兰和釜盖法兰
釜体法兰、釜盖法兰的齿圈受力复杂，齿根几何形状易突 变，因此，此部位应力集中严重。
4.4 检查釜体底部
应重点检查釜体底部，主要检查排污管结构和疏水阀的工作、腐蚀情况，同时，还应检查釜体底部的积液情况。
4.5 检查蒸压釜修理或改造后的部位
蒸压釜修理或改造后的部位可能因结构不合理、多次焊接等原因出现变形、破坏等问题，因此，应重点检验这些部位。
4.6 检查蒸压釜支座
蒸压釜为多支座设备，支座受力复杂，应作为重点检查区域。
4.7 检查基础部件
应重点应检查固定支座和地脚螺栓的固定情况，各活动支座护板、釜体支座底部和混辊的接触情况，基础有无下沉和倾斜等异常现象。
4.8 检查快开门安全联锁装置
釜盖开启、关闭联锁装置是蒸压釜的重要安全附件之一。 如果其无法可靠运行，则会烫伤工作人员甚至发生爆炸事故，检查时应注意以下4个方面的问题：①开启、关闭釜盖时安全手柄要转动到位;②及时对损坏的安全装置检修、更换;③检查球阀是否与安全手柄接杆同步转动;④不可随便拆除安全装置，拆除安全联锁装置的蒸压釜不得继续使用。
参考文献
[1]周小平.快开门式压力容器安全联锁装置的探索与研究[J].特种设备安全技术，2020（03）：16-18.
[2]纪熙，戴鑫，堵澄花.快开门式压力容器检验注意事项[J].石化技术，2018，25（11）：284.
[3]张婧婧.大型快开门式压力容器齿啮式卡箍连接件的设计与分析[J].化工装备技术，2017，38（04）：1-7.
[4]杨欢，屈松涛.浅谈快开门式压力容器及其定期检验[J].科技展望，2014（01）：26-29.
关键词：蒸压釜;压力容器;法兰;冷凝水
1 概述
蒸压釜是一种体积庞大、质量较轻的大型压力容器。其用途十分广泛，被大量应用于加气混凝切块、灰砂砖等建筑材料的制作工序中。其内径为Φ1 600～Φ3000 mm，长度为 20～55 m，属于典型的快开门压力容器。其生产过程属于间歇操作，每隔数小 时完成一次工艺过程。为了便于物料的快速装卸，可在蒸压釜的两 端装设快开门。以下为蒸压釜定期检验的要点，以供研讨。
蒸压釜工作压力一般P≤1.6MPa，其容积为 40～100m3，因此，压力与容积的乘积较大，一旦发生事故，则释放的能量很大， 易造成较大的危害。
早期制造的蒸压釜的提点包括釜盖法兰与封头、釜端法兰 与筒体的连接采用角焊缝。釜端法兰采用含碳量较高的铸钢材料。釜齿采用钢板拼焊结构，无安全联锁装置。因此，在蒸压釜的定期检验中，对釜快开门组件的检验是重点。此外，也要注意腐蚀、简体变形等问题。
一般而言，蒸压釜是在下列操作条件下工作的：实际工作压力一般在 0.8～1.5 MPa;工作温度一般在 200 ℃左右;工作介质由饱和蒸汽、硅酸盐制品等组成;主体材质一般为 20R、20g 和 16MnR 等。
2 蒸压釜的工作环境
蒸压釜主要在以下2种环境中工作：①腐蚀。蒸压釜运行多年后，其顶部和底部往往会存在一定的腐蚀现象，底部尤其 严重，且有时会出现裂纹。在操作过程中，物料中的碱性物质 残存于冷凝水中，碳钢在此溶液中是非常稳定的，正常情况下 不会出现碱腐蚀，发生碱腐蚀的原因是在釜体内局部发生了碱的浓缩现象。由于蒸压釜的安装处于水平位置，在操作中采取间歇排放法排放冷凝水，釜体内的冷凝水在沉积时间内无法循环，达到了碱腐蚀的浓度，进而引发碱腐蚀。此时，钢铁表面的氧化膜失去保护作用，进而为碱腐蚀过程的连续发生提供了可能性。同时，由于锅炉给水未采取除氧措施，给水中的溶解氧大部分或全部进入锅炉，造成釜体吸氧腐蚀，进而在拉应力的作用下，蒸压釜底部易产生应力腐蚀裂纹。②承受交变载荷。由于蒸压釜采取间歇操作的方式，会承受交变应力的作用，因此，在升溫、升压、降压和降温过程中容易产生疲劳裂纹。
3 蒸压釜的常见缺陷
3.1 裂纹
裂纹易产生在以下部位：①釜体法兰与釜体、釜盖法兰与 釜盖的连接焊缝极易产生裂纹;②如果蒸压釜固定支座与釜体 连接，则易产生裂纹;③活动支座与釜体的连接部位易产生裂 纹;④蒸压釜现场组焊的环焊缝易产生裂纹;⑤蒸压釜内推车用钢轨与釜体的连接部位容易产生裂纹。
3.2 腐蚀
釜体底部60cm的范围内受冷凝水、污泥、从混凝土制品中逸出的有害气体混合物和拉应力的共同作用易产生应力腐 蚀，有时还会产生裂纹;如图1和图2所示。
3.3 变形
蒸压釜的变形主要包括釜体法兰失圆和釜体法兰密封面变形两种。
3.4 安全联锁装置失效
快开门安全联锁装置由安全手柄、安全圆盘、接杆和球阀 等组成，安装于釜体装置的侧面，起关盖（釜盖）进汽和排汽开盖（釜盖）的联锁作用。在蒸压釜的长期使用中，由于操作不当，易造成安全联锁装置的安全圆盘和釜盖限位块变形、损坏，导致安全连扦与球阀无法同步，进而造成安全联锁装置失效。同时，还会严重影响蒸压釜的安全运行。
4 蒸压釜的定期检验
蒸压釜的定期检验主要以宏观检查、壁厚测定、表面缺陷 检测、安全附件检验为主。检查内容应根据蒸压釜的结构特点 和承受载荷的工况选择，主要应检验以下 8 个方面。
4.1 检查蒸压釜结构
检查蒸压釜釜齿结构，釜盖法兰与封头、釜体法兰与釜体 的连接形式，釜体焊缝布置是否合理，开孔和补强是否合理。
4.2 检查连接焊缝
重点检查釜体法兰与釜体、釜盖法兰与釜盖的连接焊缝， 检查现场组焊的环焊缝和支座与釜体的连接焊缝。
4.3 检查釜体法兰和釜盖法兰
釜体法兰、釜盖法兰的齿圈受力复杂，齿根几何形状易突 变，因此，此部位应力集中严重。
4.4 检查釜体底部
应重点检查釜体底部，主要检查排污管结构和疏水阀的工作、腐蚀情况，同时，还应检查釜体底部的积液情况。
4.5 检查蒸压釜修理或改造后的部位
蒸压釜修理或改造后的部位可能因结构不合理、多次焊接等原因出现变形、破坏等问题，因此，应重点检验这些部位。
4.6 检查蒸压釜支座
蒸压釜为多支座设备，支座受力复杂，应作为重点检查区域。
4.7 检查基础部件
应重点应检查固定支座和地脚螺栓的固定情况，各活动支座护板、釜体支座底部和混辊的接触情况，基础有无下沉和倾斜等异常现象。
4.8 检查快开门安全联锁装置
釜盖开启、关闭联锁装置是蒸压釜的重要安全附件之一。 如果其无法可靠运行，则会烫伤工作人员甚至发生爆炸事故，检查时应注意以下4个方面的问题：①开启、关闭釜盖时安全手柄要转动到位;②及时对损坏的安全装置检修、更换;③检查球阀是否与安全手柄接杆同步转动;④不可随便拆除安全装置，拆除安全联锁装置的蒸压釜不得继续使用。
参考文献
[1]周小平.快开门式压力容器安全联锁装置的探索与研究[J].特种设备安全技术，2020（03）：16-18.
[2]纪熙，戴鑫，堵澄花.快开门式压力容器检验注意事项[J].石化技术，2018，25（11）：284.
[3]张婧婧.大型快开门式压力容器齿啮式卡箍连接件的设计与分析[J].化工装备技术，2017，38（04）：1-7.
[4]杨欢，屈松涛.浅谈快开门式压力容器及其定期检验[J].科技展望，2014（01）：26-29.