波紋管在運行期間的失效主要表現為腐蝕泄漏和失穩變形兩種形式,其中以腐蝕失效居多.從腐蝕失效波紋管的解剖分析發現,腐蝕失效通常分點腐蝕穿孔和應力腐蝕開裂,據相關統計在整個波紋管補償器腐蝕失效中應力腐蝕開裂約占80%.
1、波紋管補償器的失效形式
波紋管在運行期間的失效主要表現為腐蝕泄漏和失穩變形兩種形式,其中以腐蝕失效居多。從腐蝕失效波紋管的解剖分析發現,腐蝕失效通常分點腐蝕穿孔和應力腐蝕開裂,據相關統計在整個波紋管補償器腐蝕失效中應力腐蝕開裂約占80%。
2、波紋管補償器應力腐蝕機理
對于波紋管補償器來說,應力主要有三個方面: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;三是制造過程中帶來的殘余應力(包括焊接應力)。在這三種應力的共同作用下,波紋管波紋R處處在塑性狀態,反復交變的塑性變形導致表面的鈍化膜遭到了破壞,露出活性金屬表面。若此時金屬表面的介質環境中存在等腐蝕性離子,_很容易吸附在活性金屬表面,對活性金屬進行腐蝕。同時此處應力集中產生,又導致新形成的鈍化膜遭到破壞,露出新的活性金屬表面,腐蝕進一步深入。鈍化一活化一再鈍化一再活化,應力和腐蝕介質交互作用,反復進行。在這一過程中形成裂紋及裂紋擴展,直至產生脆性斷裂破壞。
失效波紋管補償器的處理
在發生波紋管補償器破損失效后,為_生產順利,首先考慮的措施是更換波紋管補償器。但更換波紋管補償器通常約需8-lOh,這樣_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百萬。因此在發現波紋管補償器失效后及時采取有效的封堵措施,_顯得尤為重要。通過成功對數只失效波紋管補償器的采取的處理措施,杭鋼煉鐵廠在這一方面積累了_的經驗及方法。
1)在發現波紋管補償器破損漏煤氣時,先采用高爐降壓,然后用堵漏膠棒對泄露點進行封堵。在此處理過程中需對波紋管補償器泄露處表面進行清污,并應攜帶空氣呼吸器及在煤氣防護人員的監督下方可完成作業。從實際情況來看,在高爐在無體風的情況下,此方法在發現波紋管補償器泄露初期能堵塞泄露處,減少煤氣泄露量,為后續處理贏得了時間。
2)采用氫弧焊焊補波紋管補償器破損處。在做好各項準備工作的情況下,高爐體風2-3h,對波紋管補償器破損處進行氫弧焊焊補。采用氫弧焊能有效的處理波紋管補償器的失效破損,大大縮短高爐體風時間,產生了_的經濟效益。此項技術對作業人員的技術水平要求高,焊縫質量直接決定了處理的效果,需要_技術人員進行操作。
3)在條件允許的情況下,高爐有計劃的體風,對失效波紋管補償器進行更換處理。
從實際情況看,通過以上處理方法,能有效的避免事態的進一步擴大及高爐無計劃體風挽回了經濟損失。
避免波紋管補償器失效的措施
現如今針對鋼鐵冶金行業煤氣管道波紋管補償器腐蝕的防護措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_波紋管補償器介質環境。但_現階段而言,此項措施實施起來難度較大。
2)改變波紋管補償器材料。研究表明波紋管材質選用鉻、鎳、鋁含量高的材料能有效避免波紋管腐蝕。
3>改變波紋管結構設計,降低補償器工作應力水平。如利用多層增加波紋管總厚度,降低一次應力與二次應力。
4)改進補償器制造工藝,采用合理的焊接方法降低殘余應力。
下一步我們計劃對剩余波紋管補償器采取外部包焊處理,避免突發的波紋管補償器破損引起的煤氣泄露。并在高爐生產條件允許的情況下,逐步對剩余波紋管補償器進行更換。在材料方面也將選擇抗腐蝕性能較好的材料:254SMo,并考慮選擇雙層結構形式,盡量減少金屬波紋管補償器的腐蝕。