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(shí)失效居多.從腐蝕失效波紋管的解剖分析發現,腐蝕失效(xiào)通(tōng)常分點腐蝕穿孔和應(yīng)力腐蝕開裂,據相關統計在整個波(bō)紋管補償器腐蝕失效(xiào)中應力腐蝕(shí)開(kāi)裂約占80%.
1、波紋管補償器的失效形式
波紋管在運行(háng)期間的失效主要表現為腐蝕泄漏和失穩變形兩種形式,其(qí)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(shí)穿孔和應力腐蝕開裂,據相關統計在整個(gè)波紋管補償器腐蝕(shí)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
對於波紋管補(bǔ)償器(qì)來(lái)說,應(yīng)力主要有三個方麵:一是工作壓力(lì)引(yǐn)起的一次應(yīng)力(lì);二是工作位(wèi)移引(yǐn)起的二次應力;三是(shì)製造(zào)過程中帶來的殘(cán)餘應力(包括焊接應力(lì))。在這三種應力的共同作用下,波紋管波紋R處(chù)處在塑性狀態,反複交變的塑性變形(xíng)導致表麵的鈍化膜遭到了破壞,露出活性金(jīn)屬表麵。若此時金屬表麵的介質環境中(zhōng)存在等腐蝕性離子,_很(hěn)容易吸附在活性金屬表麵(miàn),對活性金屬進行腐蝕(shí)。同時此處應力集中產生,又導致新(xīn)形成的鈍化(huà)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(huó)化一再鈍化(huà)一再活化,應力和腐蝕介質交互作用,反複進行。在這一過程中形成(chéng)裂(liè)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(xiào)後,為_生產順利,首先考慮的措施是更換波紋(wén)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(gāo)爐長時間體風,由此而產生的(de)間接經濟損(sǔn)失或(huò)將達(dá)到上百萬。因(yīn)此(cǐ)在發(fā)現波紋管補償器失效後及(jí)時采取有效的封堵措施,_顯得尤為重要。通過成功對數隻失效波紋管補償器的采取的處理措(cuò)施,杭(háng)鋼煉鐵廠(chǎng)在這一方麵積累了_的經驗及方法。
1)在發現波(bō)紋管補償(cháng)器破損漏煤氣時,先(xiān)采(cǎi)用高爐降壓,然後用堵漏膠棒對泄露點進(jìn)行封堵。在此(cǐ)處理過程(chéng)中(zhōng)需對波(bō)紋管補償器泄露處表麵進行清汙,並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(cóng)實際情況來(lái)看,在(zài)高爐在無體風的情況(kuàng)下(xià),此方法(fǎ)在發現(xiàn)波紋管補償器泄露初(chū)期(qī)能堵塞泄露處,減少煤氣泄(xiè)露量(liàng),為後續(xù)處理贏得了時(shí)間。
2)采用氫弧焊焊補波(bō)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(duì)波紋管補償(cháng)器破損處進行氫(qīng)弧焊焊補(bǔ)。采用氫弧焊能有效的處理波紋管補償(cháng)器的失效破損,大大(dà)縮短高爐體風時間(jiān),產生了_的經(jīng)濟效(xiào)益。此項技術對作業人員的技術水平要求(qiú)高,焊(hàn)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(xià),高(gāo)爐有計劃的體風,對失效波紋(wén)管補償(cháng)器進行更換處理。
從實際情況看,通過以上處(chù)理方法,能(néng)有效的避免事態的進一步(bù)擴大及(jí)高爐(lú)無(wú)計劃體(tǐ)風挽回了經濟損(sǔn)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(guǎn)補償器(qì)腐蝕的防護措施的研究已較(jiào)為完善,可采取的措(cuò)施主要有:
1)改變高爐用料結構;從(cóng)源(yuán)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(cháng)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(yǒu)效(xiào)避(bì)免波紋管腐(fǔ)蝕。
3>改變波紋管結構設計,降低補償器工作應力水平(píng)。如利用多(duō)層增加波紋管總厚度,降低一(yī)次應力與二次應力。
4)改進(jìn)補償器製造工藝,采用合理的焊接方法降低殘餘應力。
下一步(bù)我們計劃對(duì)剩餘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。並在高爐生產條件允許的情況(kuàng)下,逐步對剩餘波紋管補償器進行更換。在材料方麵也將(jiāng)選擇抗腐蝕性能(néng)較好的材料:254SMo,並考慮(lǜ)選擇(zé)雙(shuāng)層結構形式,盡量減少金屬波(bō)紋管補償器的腐蝕。