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化工装备问题与对策

多汽源高温差分汽缸泄漏原因分析
万林青依麻木· 艾山胡立权邓勇(新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院, 乌鲁木齐)
摘要:从某厂一分汽缸破裂泄漏情况入手, 对裂纹原因进行分析研究, 其原因由于两个汽源温
差太大, 受到压力波动影响, 内部介质剧烈运动, 筒体内部材料受到很大的温度应力, 为典型的热疲劳
破坏。
关键词:热疲劳分汽缸高温差疲劳裂纹事故分析
概述磁粉探伤发现, 内部有大量的裂纹, 有的在母材
某厂一分汽缸, 安装在厂区向住户供暖, 设上, 有的在焊缝上, 接管上也有较大裂纹出现。
计压力,工作压力,设计问题出现以后, 设计单位对强度进行复核计
温度℃,实际工作温度℃左右。直径, 算, 强度完全满足使用要求, 并有较大的安全余
长,筒体壁厚,封头,所用量。制造厂对使用材料, 施焊过程进行全面核查,
主体材料为,具体结构见图。均未发现任何问题。对水质进行化验分析, 结果
该设备使用不到半年, 开始出现漏气现象, 制水质也是合格的。两台锅炉及两台锅炉所属分汽
造厂重新安装一台同规格设备, 也在不到半年时缸均使用多年, 未发现任何问题, 也证明水质是
间里出现漏气现象, 通过对该设备的整体检查和没有任何问题的。
图罐体结构及裂纹分布情况
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图母材裂纹照片位置图焊缝裂纹照片位置
图环形裂纹照片位置图发散形裂纹位置
裂纹原因分析汽入口附近。焊缝和母材上都有, 裂纹的形状见
分汽缸操作工艺和锅炉的运行情况图、、、。虽说大部分裂纹呈线形, 但是圆
通过审查总图, 号管为高温蒸汽入口管, 是型和半圆形也较多, 线形裂纹也多呈发散型和密
由热电厂提供的过热蒸汽, 蒸汽温度在℃左集型。根据裂纹特征, 可以判断出不是由于强度
右, 蒸汽压力管径,流量约不足引起的破坏, 当然也可以排除制造缺陷的可
,流速约,号管和号管为低温饱能,可以肯定的说是使用过程出现的疲劳裂纹。为
和蒸汽入口管, 是一般工业锅炉提供的蒸汽, 温什么会出现疲劳裂纹呢, 假设是由于管道震动引
度在℃左右, 蒸汽压力,管径起,那也就可以解释为两进汽管线震动最厉害, 两
,流量约,流速约。接管附近内外表面都应该出现多处疲劳裂纹, 然
裂纹性质分析而现实并不是这样, 两个进汽管线都近一公里长,
对内部裂纹的分布情况进行分析后发现, 虽有多个弯管, 柔性很好, 实际使用过程中也未发
然容器的大部分都有裂纹存在, 但并不是均匀的现异常震动, 探伤发现, 裂纹都在内部。所以可
分布在容器内表面, 而是大部分裂纹集中在号和以排除由管道震动引起的疲劳裂纹, 疲劳裂纹的
号管之间。也就是说大部分裂纹集中在高低温蒸形成就要有交变应力, 外部未向设备施加交变应
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力, 那交变应力的来源只有内部。内部的交变应力, 由拉伸变成压缩, 应力值为:
力, 有两种可能, 内压的变化和内部介质温度变σ= =
化引起的温度应力。由于罐体压力比较稳定, 不受力情况是交变应力。应力比
可能对容器造成破坏;那就只有一种可能, 裂纹当低温管压力升高, 或者是高温管压力降低
是由于温度应力引起的热疲劳裂纹。的情况, 在原先由高温气团控制的区