关键词：高温高压染色机;裂纹;原因;检验
1.引言
高温高压染色机一般用来给化纤类坯布以及纱线产品染色，具有色牢度高，染色均匀的特点。但是染色过程需要高温高压蒸汽，染色机承受高温高压，有一定的危险。本文以一起高温高压染色机裂纹为例，分析此类事件发生的原因，并给出了防止发生的措施。希望以本文为例，能够引起相关单位有关人员的高度重视，有效预防类似事件的发生。
2.概述
某单位一台高温高压染色机，制造日期：2003年10月，投用日期：2004年2月。其设计压力为0.4Mpa;设计温度140℃;介质为高温染液。常用主体材料为06Cr18Ni11Ti奥氏体不锈钢，由两只Φ800/Φ700×4×7925主筒体、Φ350×4×2600热交换器、过滤器、配管、高压离心泵组成。笔者对该台容器进行了定期检验，在检验中发现有裂纹缺陷存在。
3.检验与分析
3.1宏观检验
裂纹主要分布在上法兰与封头连接处的内壁焊缝及热影响区。
3.2 资料调查
该高温高压染色机的档案文件资料齐全。
3.3 运行调查
3.3.1高温高压染色机的用途为漂染，运行期间介质温度、压力每4小时波动一次，属于低周循环，整套机组在高压水泵（振源）作用下处于高频率强迫震动，一般多为24小时连续运行。蒸汽压力在0.20～0.30Mpa范围内。
3.4材料分析
3.4.1材料分析
分别对筒体、封头、裂纹焊缝处取样进行光谱化验分析，经过具体的理化性能试验，原材料质量证明书上的化学成份与复验的化学成份基本相同，说明材料没有用处。但靠近裂纹边缘取样分析的含碳量为0.08，是其它部位取样的两倍;这表明不锈钢由碳与铬结合，大量析出了（Cr、Fe）C6碳化物，易造成晶间腐蚀。
3.4.2硬度测定
对材料及焊缝热影响进行硬度（HB）测定，焊缝热影响区的硬度大于母材的硬度，说明焊缝热影响区由于淬火作用而发生硬化，这使得初始裂纹顶端附近的断面韧性下降，对断裂强度影响较大。
4.裂纹机理及原因分析
不锈钢产生应力腐蚀有三个基本因素：（1）不锈钢在一定介质中对应力腐蚀敏感，如含碳量过高，含Cr、Ni量过低，未经固溶处理，在敏化温度区间停留时间过长等，但只有在一定介质下，不锈钢才可能出现应力腐蚀。（2）对某一敏感合金而言必须有一种或几种特定的介质与之相匹配，才能产生应力腐蚀对奥氏体不锈钢，能引起其应力腐蚀的常见特定介质是氯离子。（3）力学因素，包括工作应力，加工变形残余应力，焊接残余应力，几何突变处的应力集中，热应力，由装配引起的结构应力以及腐蚀产物体积膨胀所产生的应力。
该台高温高压染色机上法兰与封头连接处发现内壁裂纹，分布在焊缝及热影响区上，该部位与染液接触、局部应力较高，同时染色工艺各不相同，染液成分复杂，为配置合适的染液可能加入亚氯酸钠、食盐等，处于酸、碱、水、蒸汽高温高压的恶劣工作环境中。在高温高压染色机工作时可能存在奥氏体不锈钢+氯离子的特定组合中，易产生应力腐蚀。
综合以上分析认为，该高温高压染色机由于长期处于酸、碱、水、蒸汽高温高压的恶劣工作环境中，再加上染液中的氯离子偏高，导致了筒体内壁发生晶间腐蚀，致使裂纹产生。
5.检验及建议
5.1检验部位应重点选择筒体上法兰与筒体连接处、封头下法兰与封头连接处内表面、开孔接管处、摇摆杆连接处等部位。
5.2对易产生裂纹部位采用渗透无损检测。重点在高应力、与染液接触及受焊接热影响较严重的区域进行检测。
5.3 检查快开门安全联锁装置是否满足《固容规》中3.20条的要求。
5.4 建议对使用时间5年以上的高温高压染色机应进行年度检查。