蒸壓釜的設計制造中應注意的幾個問題

張 莉

摘要 根據蒸壓釜的設計、制造過程，以及客戶反饋的使用中出現的問題，簡單分析蒸壓釜設計、制造過程中應該注意的幾個問題。

關鍵詞 蒸壓釜；設計；腐蝕裕量；制造；快開門

中圖分類號TH16 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）67-0157-01

蒸壓釜又稱蒸養釜，是一種重量較重、體積較大的大型壓力容器，其用途十分廣泛，被大量應用于加氣混凝土砌塊、混凝土管樁、灰砂磚、煤灰磚、保溫石棉板、高強度石膏等建筑材料的蒸壓養護。隨著近年來一些政策性強制性文件的出臺,要求使用新型的墻體材料，而禁止使用黏土磚作為建筑物的墻體砌筑材料，蒸汽加壓混凝土砌塊就是其中一種使用較多的新型砌體材料，而蒸壓釜作為這一建材的生產設備也被廣泛的制造和投入使用。下面就我廠在蒸壓釜設計和制造中遇到的問題進行簡單的分析。

通常在壓力容器設計中，介質為飽和水蒸氣的產品腐蝕裕量取1mm~2mm即可，但JC720-1997《蒸壓釜》中建議筒體腐蝕裕量為4mm，這是由于蒸壓釜的特殊的腐蝕原因所決定的。蒸壓釜的腐蝕原因是由幾種因素共同組成的，包括堿腐蝕、氧腐蝕、機械損傷等因素，磚坯是由Ca（OH）2、SiO2等物質攪拌后，在壓力作用下成型，進入蒸壓釜后，用蒸汽進行濕熱處理。因磚坯在升溫恒溫期間由低溫升高到工藝溫度，吸收了蒸汽中的熱量而產生冷凝水積存在蒸壓釜底部。雖然圖紙技術要求及產品操作說明中都明確要求要將冷凝水排除，但由于管理上和釜體結構本身的原因，冷凝水并沒有排盡，這就為腐蝕創造了條件。也就是說，蒸壓釜的腐蝕情況不能依照其他以水蒸汽為介質的壓力容器來考慮，而是綜合其使用過程中的多種腐蝕因素。有些廠家為追求經濟利益而隨意減小腐蝕裕量，致使筒體計算厚度減小，從而更加有市場競爭力，這種做法其實是錯誤甚至危險的。但是，蒸壓釜的腐蝕裕量并不是不可調整的，據JC720-1997《蒸壓釜》中注明“根據蒸養制品對釜的腐蝕作用情況，腐蝕裕量可適量增減。”就我公司經驗及咨詢有關專家意見，在保證蒸壓釜使用時排污口不堵塞，釜底不積液的情況下，可以適量減小腐蝕裕量。但在使用過程中的定期檢驗時，應當對磚坯磨損部位進行測厚，以掌握釜體腐蝕嚴重部位的厚度變化，防止事故發生。此外，釜體內壁以復合涂層防腐替代油漆防腐，也可以起到更好的防腐效果。

另外一個在蒸壓釜設計中經常遇到并且被忽視的問題是進氣管口的數量及布置問題。釜體上下受熱不均而導致上拱的問題早已被普遍認識到并得到解決，但釜體兩側受熱不均的問題目前仍然存在。許多蒸壓釜使用廠家認為單側進氣即可達到所要求進汽量，而且可以減少管線布置，于是在訂貨時要求設計單位將蒸壓釜設計為單側進汽。但據我們收到的客戶反饋信息，在蒸壓釜的實際使用過程中，單側進氣的釜會發生明顯的側彎，這是因為單側進汽會導致蒸壓釜內蒸汽分布嚴重不均，進氣側溫度過高，而另外一側溫度低，釜體兩側溫差過大，有時甚至可達100℃以上，使得在一段時間的使用后，釜體因長期的熱脹冷縮而發生嚴重側彎。為了盡量減小釜體不同部位的溫差，在對生產不造成影響的前提下，建議蒸汽分配管應為兩根，且設在釜體軸線的中下部兩側45°位置。

蒸壓釜釜體較長（一般在20m~40m左右），受運輸條件、施工環境、吊裝能力等因素的限制，直線度的保證一直是一個較難克服的問題。尤其在分段發貨、現場組焊狀況下，由于現場施工條件差，直線度的控制更是不易保證。蒸壓釜的直線度直接影響釜內軌道水平度，進而可能導致物料或物料運送車與釜體內壁摩擦，對釜體造成機械損傷，同時損壞磚坯，使客戶蒙受安全與經濟雙方面的損失。因此，GB150、JC720等有關標準、規范中都對直線度提出了明確要求。在制造和安裝的過程中，控制直線度要注意一下幾點：1）組對筒節時，固定焊前，施工人員要準確調整筒節直線度偏差；2）焊接時保證環焊縫對口間隙均勻并采用分段對稱焊接的方式，施焊過程嚴格執行焊接工藝以減小因焊縫不均勻收縮引起的偏差；3）在兩滾胎或支架上測量圓筒上、下母線的直線度時，應盡量轉動筒節，從側面測量四條母線的直線度，或在筒節中部增加支撐點，保證筒節的水平后測量，避免因筒節自重造成的撓性變形對測量準確性的影響；4）對于分段發貨、現場組焊的蒸壓釜，在出廠前應根據具體情況采取十字形或米字型臨時加固措施，防止吊裝過程中筒體的變形，給現場組對帶來不必要的困難；5）蒸壓釜現場放置時應用兩只支座支起，支座與釜體應接觸均勻，兩支座之間的距離約為釜長的3/5，而且應對稱布置。對于暫不安裝的，至少應均勻設置四個支座，支座端面以不大于2.5m隙偏差過大。但由于受到安裝現場的施工條件以及加工設備等多方面局限，在安裝過程中修整支座較為不便，且會給使用客戶留下“產品做工不仔細”的不良印象。針對這一問題，我們采取了一些措施：1）支座零件改人工下料為數控切割，減小下料過程中產生的誤差；2）組焊過程中，部分支座筋板暫時點焊連接，而不真正焊好，待安裝過程中調整過其與釜體配合間隙后，再由安裝人員現場焊實，這樣就可消除因焊接變形導致的裝配間隙不當。經過一段時間的實踐證明，這些措施對于減小支座與釜體的裝配間隙有著顯著效果。

蒸壓釜作為建材等行業生產中的關鍵設備，雖然依據TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術監察規程》的分類僅屬Ⅰ、Ⅱ類壓力容器，但從其操作的工藝特性來講則屬于承受交變載荷、頻繁間歇操作的壓力容器，由于其體積較大，運行時儲存的能量大，因而一旦發生爆炸事故必將造成十分嚴重的后果。特別是近些年來，隨著蒸壓釜型號和數量的增加，事故發生率也較以往有所上升。這就更加要求我們在設計、制造的過程中慎之又慎，提高質量意識，嚴格按照有關標準、規范執行，及時杜絕一切安全隱患，對蒸壓釜安全、質量的每一個環節把好關。

參考文獻

[1]TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術監察規程》.

[2]GB150-2011《壓力容器》.

[3]JC720-1997《蒸壓釜》.