摘要:配電屏應用直徑為6mm的圓銅棒,小母線之間應相互平行,其與盤架的空間距離不應小于15mm,應在小母線與柜體外殼之間墊~絕緣材料,小母線與支持端子的連接處要注意防止裸露導體與柜體碰殼接地。
關鍵詞:安裝配電屏
0引言
按配電屏用途分類:配電屏可分為控制屏、繼電器屏、電能計量屏、自動裝置屏、信號屏和專用屏等。采用直徑為6mm的圓銅棒,小母線之間應相互平行,其與盤架的空間距離不應小于15mm,應在小母線與柜體外殼之間墊一絕緣材料,小母線與支持端子的連接處要注意防止裸露導體與柜體碰殼接地。應有明顯標志。
配電屏上元件的安裝檢查
1.1測量儀表和繼電器安裝:均應經過檢驗后允許安裝。測量儀表應有紅線將額定值標明在刻度盤上。
1.2控制元件和限流元件的安裝:一般指控制按鈕、控制開關、刀開關、組合開關、電阻器和熔斷器。
1.3信號元件安裝:包括指示信號元件(有位置信號指示器、信號燈和光字牌)和音響信號元件(蜂嗚器和電鈴等)。
1.4連接元件的安裝:既要保證電氣連接的可靠,又要保持對地具有足夠的絕緣。包括各種型號的接線端子、切換片、連接片、試驗盒和試驗端子等。
1.5標志元件的安裝:標志元件一般指的是模擬接線圖和標志框。
2配電屏內配線
2.1盤內同一走向的導線都要排成線束,統一下料,一次排成:
2.2采用將導線敷設在預先制成的線槽內,線槽一般在配電盤制作時起制成。
2.3盤的固定和活動部分用絕緣軟導線做成跨接式配線,軟導線應適當留由裕度。
2.4接線:檢查每個導線的敷設位置的正確性,確認無誤后開始往電器元件或端子排上接線
3配電屏二次回路設備接地
3.1接地:把電氣設備的某些部件與大地進行電氣上連接(即金屬性的直接連接)稱為接地。作用是保證安全,避免由于電氣設備絕緣損壞而使運行和維和人員遭受觸電危險,以及防止雷擊等:為了保證電氣設備的正常運行,如電力系統的工作接地和電子設備的靜電屏蔽接地等。
3.2二次回路保護性接地考慮可靠性,接地線與設備間不應焊接,常用螺栓連接:設備的姐弟分之嫌必須是獨立的,禁止在一個接地分支線中串接幾個需要接地的設備。二次回路設備的接地線必須與接地網有直接的金屬性連接。在三相四線制中性點直接接地的系統中,必須與零線有直接的金屬性連接。
3.3二次回路中弱電系統,極易受外界電磁場的干擾,另外他們本身也是一個電磁場的干擾源,對別的電子系統產生干擾。必須進行可靠屏蔽接地,消除電磁干擾。采用帶有金屬屏蔽層的控制電纜,并在一端或兩端接地。淺談常壓容器應力腐蝕
吳云起
摘要:對于受內壓容器,防止應力腐蝕最常用的方法為焊后進行整體熱處理,對不同強度級別的材料相應控制其熱處理后硬度。對于嚴重應力腐蝕環境下,同時進行材料無損檢測,控制材料中雜質尤其是s、P g.m、改善操作工況等方法,能很好地滿足安全使用要求。
關鍵詞:常壓容器應力腐蝕
我們都知道,對于受內壓容器,防止應力腐蝕最常用的方法為焊后進行整體熱處理,對不同強度級別的材料相應控制其熱處理后硬度。對于嚴重應力腐蝕環境下,同時進行材料無損檢測,控制材料中雜質尤其是S、P含量、改善操作工況等方法,能很好地滿足安全使用要求。
然而,對于常壓容器,我們應該如何考慮其應力腐蝕問題?首先,常壓容器能不能發生應力腐蝕,這是我們經常容易忽視的問題;再者,即使發生應力腐蝕,其應力腐蝕裂紋能不能擴展直至導致設備發生破裂失效,本文將圍繞這兩個問題進行討論。
應力腐蝕廣泛存在于石油化工行業中,其對生產設備的破壞為最危險的破壞之一,往往表面沒有嚴重全面腐蝕就產生開裂。據國外報道,目前國外因設備腐蝕造成的生產事故約占全部事故的1,3以上,其中高溫腐蝕破壞事故竟高達78%,主要是因為應力腐蝕斷裂和氫脆而引起的,僅應力腐蝕斷裂就占腐蝕事故的35%。
首先,容器發生應力腐蝕斷裂主要有三大因素,①一定的拉應力的存在(近年有些作者認為壓應力在一定條件下也會發生應力腐蝕破裂),②金屬本身對應力腐蝕的敏感性,③能引起金屬發生應力腐蝕的介質。除此之外,還有一些其它因素。對于受內壓容器,設備殼體受到拉應力,因此,要減小和控制其應力腐蝕,必須控制容器的工作應力和殘余拉應力等:對于受外壓容器,容器的應力就要考慮外壓引起的應力與殘余拉應力組合后的應力狀態。
壓力容器的應力腐蝕破裂產生的可能性,我們都有比較一致的看法。下面作者通過一些理論及分析闡明常壓容器的應力腐蝕破裂的可能性。
對于常壓容器,操作壓力為常壓,因此這一項不產生拉應力。但是,我們知道,能引起拉應力的還有冷作加工、焊接、容器本身結構及設備及本身零部件安裝等,這些均稱作殘余應力,這些都是不可忽視的因素,很多情況下往往成為決定性的因素。日本對不銹鋼設備中零部件發生的應力腐蝕破裂的調查結果表明:殘余應力引起的應力腐蝕破裂占到81%。對于冷作加工,例如,筒體卷制,加工過程中,金屬晶粒會發生晶格扭曲、層問位移、發生應變,就會產生內應力。有關規范特別提出限制冷作加工變形量。
就容器的材料來看,各種材料對于應力腐蝕的敏感性迥異,同類材料金相組織的不同對于應力腐蝕的敏感性也不同。碳鋼容器在濕硫化氫環境中產生應力腐蝕破裂的敏感性受其S、P含量的不同而產生很大差異。對于某些惡劣操作工況下,甚至對于材料在冶煉時所采用的脫S、P方法都有要求,以降低雜質化合物對應力腐蝕破裂的敏感性。從金相組織看,不同的金相組織對應力腐蝕敏感性不同,利用這點,我們通過熱處理來改善容器對應力腐蝕的敏感性。有資料介紹,在同樣強度和塑性水平下,鋼抗硫化物應力腐蝕(SSCC)性能依淬火+回火組織、正火+回火組織、正火組織、未回火馬氏體組織的順序遞降。此外,金屬晶粒度、金屬材料強度都對應力腐蝕裂紋敏感性有影響。
下面我們再看金屬的焊接。容器在制造過程中,焊接所產生的應力是導致容器產生應力腐蝕破裂的一個重要因素。焊接過程就是熔池金屬本身的冶煉過程并同時與附近金屬相互作用產生影響的過程。焊縫及其熱影響區產生以下情況:1氫的富集,其對焊縫的影響為:a在焊縫和融合區中形成微裂紋,b在焊縫中形成氣孔;c焊接強度級別較高的合金鋼、中碳鋼及高碳鋼時近縫區形成冷裂紋;d在焊縫中形成氫白點。2焊縫熔池小、冷卻快、焊縫結晶與成型不易完善,冷卻速度還對某些低、中合金鋼造成淬火傾向,常使焊縫出現淬硬組織。3丑速加熱與冷卻,使得熱影響區經歷一次特殊熱處理,某些鋼焊后冷卻過快,會發生淬硬組織,即相當于發生淬火,其奧氏體保留至較低(350度以下)變為脆硬的念碳過飽和的a鐵固熔體——馬氏體(M)組織。4另外.還會產生熱影響區的晶粒粗大,晶格扭曲,由于結構約束所產生的應力等。5冷裂縫、熱裂縫。例如,某地天然氣集輸管線SSCC事故中,焊縫部位占絕大部分,焊縫質量不合格(如未焊透)和在焊縫及母材區缺陷部位采取補焊后產生的馬氏體組織,使焊縫對SSCC特別敏感,經檢查發現,裂紋起源于補焊的熱影響區,此部位組織為馬氏體和貝氏體硬度高達HV496。未補焊的熱影響區未發現淬硬組織,其硬度為HV286。可見,焊縫的影響至關重要。
從以上所述可知,容器即使沒有受到內壓力,其材料本身仍然具有拉應力,而且有的應力水平相當高。所以,常壓容器的材料完全具備拉應力的條件,也就是具備能產生應力腐蝕的條件。
現在我們來看常壓容器產生應力腐蝕后,其裂紋擴展直至破裂的可能性。就應力腐蝕原理來講,目前有多種理論,各種理論又有各自適應的組合情況,歸結為三個方面的理論。
①環境因子方面的假設和理論。包括有,a電化學腐蝕理論,該理論用來解釋沿晶型,應力腐蝕比較合適。該理論認為晶界比晶粒內的晶面具有較高能量,形成陰極、陽極,組成了電化學腐蝕的原電池。b應力吸附理論,認為應力腐蝕斷裂的產生是由于金屬(或合金)表面吸附了特殊離子,使其表面能降低,使材料破壞所需的應力降低。c表面膜破裂理論,顧名思義,該理論認為金屬(或合金)表面的保護膜尤其是晶界處在腐蝕過程中不斷被破壞,而使腐蝕裂紋發展直至破壞。d腐蝕產物的楔入效果理論,認為金屬(或合金)的腐蝕產物在擴展的裂紋尖端的后面陰極區沉積,對裂紋起楔子作用,造成了應力;當沉積物造成的應力達到臨界值后使裂紋向前擴展:新產生的裂紋又吸入了電解質溶液,使裂紋尖端陽極腐蝕繼續進行,這就產生了更多的可溶性金屬離子,這些離子擴散至陰極區并生成金屬氧化物等沉積下來,這又引起了裂紋向前擴展,如此反復,直至破裂。②金屬因子方面的假設和理論。含有,a位錯理論,認為材料的應力腐蝕斷裂敏感性與材料中的位錯分布有關。b析出理論,要點為,在產生應力腐蝕的環境中,材料由于受應力或腐蝕反應的結果,使得某些部位上產生了某種析出,該電位降低成為陽極,造成了腐蝕的敏感環境。c滑移階梯理論,材料產生應力腐蝕必須具有某種程度的塑性變形,從而使材料的表面出現滑移階梯,破壞金屬表面保護膜,產生新的活性區。在介質中,這些活性區與其他有完整保護膜的地方形成小陽極大陽極,加快了破壞進程。d隧洞腐蝕理論,認為在產生應力腐蝕的環境中,金屬(或合金)沿某一定滑移面上的一定方向生成腐蝕孔并延伸成隧洞狀,在應力作應下,隧洞互相連接,使截面減少,應力逐漸增高超過了屈服極限甚至強度極限直至破壞。③應力因子方面的假設和理論。其要點為,在應力作用下,腐蝕反應生成的氫擴散到正在擴展的裂紋的前緣,在該處形成與應力方向垂直的高活化的氫化物或氫一應變鐵素體(或bcc cc’、a’馬氏體),使該處金屬脆變。隨著應力腐蝕的進行,氫不斷產生與擴散至裂紋尖端,裂紋就持續向前擴展。即,金屬的腐蝕斷裂的引發與擴展,是沿著氫在鋼中擴散和反應所形成的敏感途徑進行的。
至今,還沒有建立起一個能夠全面解釋應力腐蝕斷裂的所有現象和特征的統一理論。如前所述,電化學腐蝕理論對于解釋沿晶應力腐蝕斷裂是比較合適的。目前,對于穿晶應力腐蝕斷裂的解釋多數意見傾向于機械一電化學反應腐蝕理論。其認為引起應力腐蝕斷裂的條件是小應力的機械作用(產生滑移臺階和陽極),而腐蝕的本質是電化學作用,因此叫做機械一電化學反應腐蝕理論,實際上是電化學腐蝕理論、保護膜破壞理論以及金屬因子方面四個理論的綜合。
綜上,當由于各種條件下,金屬發生了初步裂紋后,在該處發生了一定的應變,似有一定程度上局部改善應力水平現象。但是,由于產生了裂紋,則會引起以下現象,①保護膜不連續,產生局部活化區,形成大陰極小陽極;②裂紋尖端應力加劇;③裂紋尖端Ph值急劇減小,④降低了臨界應力腐蝕強度因子;⑤由于裂紋逐漸擴展,使得金屬有效承載面積相應減少。應該注意的是,在實際應用中,往往是幾種情況的組合,使得應力腐蝕不斷地進行,直至容器發生破裂失效。而且,在很多情況下,金屬的殘余應力是沿整個截面的,例如焊接接頭等,其應力水平隨承載截面的逐漸減小而越來越高。
以上的分析表明,在常壓容器中,仍然會發生應力腐蝕破裂現象,在設計中必須充分重視其選材、結構處理、冷作加工、焊接、熱處理及防腐。