波紋管在運行(háng)期間的失效主要表現為腐(fǔ)蝕泄漏和失穩變形兩種形式,其中以腐(fǔ)蝕失效居多.從腐蝕失效波紋管的解(jiě)剖分析發現,腐蝕失效通常分點腐蝕穿孔和應力腐(fǔ)蝕開裂(liè),據相關統(tǒng)計在整個波紋(wén)管補償器腐蝕失效中應力腐(fǔ)蝕開裂(liè)約占80%.
1、波紋管補償器的失效形式
波紋(wén)管在運行期間的失效主要表現為腐蝕(shí)泄漏和失穩變形兩種形式,其中以腐蝕失效居多。從腐蝕失(shī)效波紋管的解(jiě)剖分析發現,腐蝕失效通常分點腐蝕穿孔(kǒng)和應力腐蝕(shí)開(kāi)裂,據相關統計在整個波紋管補(bǔ)償器腐蝕失效中應力腐蝕開(kāi)裂約占80%。
2、波紋管補償(cháng)器應力腐蝕機(jī)理
對於波紋管補償(cháng)器來說,應力(lì)主要有三個方麵:一是工作壓力引起的一次應力;二是工作位移引起的二次應力;三是(shì)製(zhì)造過程中帶來的殘餘應力(包括(kuò)焊接應(yīng)力)。在這(zhè)三種應(yīng)力的共同作用下,波紋管波紋R處處在塑性狀態,反複交變的塑性變形導致表麵的鈍化膜遭(zāo)到了(le)破壞,露出活性金(jīn)屬表麵。若此時金屬表麵的介質(zhì)環境中存在等腐蝕性離子,_很容易吸附在活(huó)性金屬表麵,對活性金(jīn)屬進行腐蝕。同時此處(chù)應(yīng)力集中產生,又導致新形(xíng)成的鈍化膜遭到破壞,露出新的活性金屬表麵,腐蝕進一步深入。鈍化一活化一(yī)再(zài)鈍化一再(zài)活化,應力和腐蝕介質交(jiāo)互作用(yòng),反(fǎn)複進行。在這一過程中形(xíng)成裂紋及裂紋擴展,直至產生脆性斷(duàn)裂破壞。
失效波紋管補償器的處(chù)理
在發生波紋管補償器破損失(shī)效後,為_生產順利,首先考(kǎo)慮的措施是更換波紋(wén)管補償器。但更換波紋管補償(cháng)器通常(cháng)約需8-lOh,這(zhè)樣_會迫使高爐長時間體風,由此而產生的間接經濟損失或將達到上(shàng)百萬。因此在(zài)發現波(bō)紋管(guǎn)補償器失效後及時采取有效的封堵措施(shī),_顯得尤為重要。通過成功對(duì)數隻失效波紋管補償器的采(cǎi)取的處理措施,杭鋼煉鐵廠在這一方麵積(jī)累了_的經驗及方(fāng)法。
1)在發現波紋管補償器(qì)破損漏煤氣時,先采用高爐降(jiàng)壓,然後用堵漏膠棒(bàng)對泄露點(diǎn)進行封堵。在此處理過程中需(xū)對波紋管補償器泄露處表麵進行清(qīng)汙,並應攜帶空氣呼吸器及在(zài)煤氣防護人員的監督(dū)下方可完成作業。從實際情況(kuàng)來看,在高爐在無體風的情況下,此方法在發現(xiàn)波紋管補償器泄露初期能(néng)堵塞泄露處,減少煤氣泄露量,為後續處理贏得了時間。
2)采(cǎi)用氫弧焊焊補波紋管(guǎn)補償器破損處。在做好(hǎo)各項準(zhǔn)備工(gōng)作(zuò)的情況下,高爐體風2-3h,對波紋管補償器破損處(chù)進行氫弧焊焊補。采用氫弧(hú)焊能有效(xiào)的處理波紋管補償器的失效破損,大大縮短(duǎn)高爐體風時(shí)間,產生了_的經濟效益。此(cǐ)項技(jì)術對作業人員的技(jì)術水(shuǐ)平要求高,焊縫質量直接決定了(le)處理的效果,需(xū)要_技術(shù)人員進行操作。
3)在條件(jiàn)允許的情況下(xià),高爐有計劃的體風,對(duì)失(shī)效波紋管補(bǔ)償器(qì)進行更換處理。
從實(shí)際情況看,通過以(yǐ)上處理方法,能有效的避(bì)免事(shì)態的進一步擴大及高(gāo)爐無(wú)計劃體風挽回了經濟損(sǔn)失(shī)。
避免(miǎn)波紋管補償器失效(xiào)的(de)措施
現如今針對鋼鐵冶金行業煤氣管道(dào)波紋管補(bǔ)償器腐蝕的防護措(cuò)施的研究已較為完善,可采取的措施主要有:
1)改變高爐用料結構;從源頭上_波紋管補(bǔ)償器(qì)介質(zhì)環境(jìng)。但_現階段(duàn)而言,此項措施實施起來(lái)難度較大。
2)改(gǎi)變波紋管補償器材料。研究(jiū)表明波(bō)紋(wén)管材質選用鉻、鎳、鋁含量高的材料(liào)能有效避免波紋管腐蝕。
3>改變波紋管結構(gòu)設計,降低補償器工作應力水平(píng)。如利(lì)用(yòng)多層增加波紋(wén)管總厚度,降低一次應力與(yǔ)二次應力。
4)改進補償器製造工藝,采用(yòng)合理(lǐ)的(de)焊接方法降低殘餘應力。
下一步我(wǒ)們計劃對(duì)剩餘波紋管補償器采取外部包(bāo)焊處理,避免突發的波紋管補償器破損(sǔn)引(yǐn)起的煤氣泄露。並在高爐生(shēng)產條件允許的情況下,逐步對剩餘波紋管補償器進行更換。在材料方麵也將選擇抗腐蝕性能較好的材(cái)料:254SMo,並考慮選擇雙層結構形式,盡量減少金屬波紋管補償器的腐(fǔ)蝕。