蒸壓釜常見缺陷及原因分析

鄧文斌

（湖北特種設備檢驗檢測研究院咸寧分院，湖北 咸寧 437100）

蒸壓釜屬于兼具復雜結構與龐大體積的大型壓力容器，主要應用在建筑材料蒸壓養護方面，諸如混凝土管樁方面、混凝土砌塊方面、灰砂磚新型輕質墻體材料方面等，廣泛應用在化工行業、醫藥行業、軍工行業以及紡工行業等等。日常工作過程中，需要密切關注工作狀態，及時發現問題并且及時采取解決對策，盡可能規避出現不必要損失。雖然蒸壓釜工作壓力并不高，但是蒸壓釜體積比較大，能量釋放比較大，蒸壓釜運行中多種應力與冷凝介質間交互作用，容易產生疲勞裂紋、腐蝕、變形等。

1 裂紋

1.1 焊縫連接裂紋

釜體法蘭和釜體、釜蓋以及釜蓋法蘭連接部分的焊縫非常容易出現裂紋。一方面，由于異種鋼的焊接制造，若是并未采取有效保障措施，那么就為焊縫焊接缺陷埋下了隱患；若是釜蓋法蘭與釜體法蘭碳含量超出標準，制造過程中，無法保證焊接的品質，這樣就留下了焊接缺陷。蒸壓釜的工作條件較為特殊并且操作狀態下受力較為復雜，難免破壞了低應力疲勞，法蘭處活動支座支承兩端可靠性比較差，若是蒸壓釜處在升溫升壓狀態，溫差應力較高，這就使得釜體呈現出向上拱曲，在簡支架以及釜體法蘭的下部支座產生疊加后高應力區，這就使得焊縫處出現疲勞裂縫并且進行擴展。

1.2 連接部位裂紋

活動支座和釜體連接部位容易出現裂紋。蒸壓釜的筒體比較長，設置多個支座，每一臺蒸壓釜設定固定支座一個與活動支座若干個。一般來說，釜體中部設置固定支架，其余兩邊都設置了活動支座。蒸壓釜工作過程中，隨著釜體加壓而出現膨脹并且呈現出向著兩端伸長的發展態勢；降壓降溫中，又向著中央進行收縮。為了確保蒸壓釜工作過程中自由膨脹，附加應力降低，往往只允許設置一個固定支座，隨著釜體軸線方向的自由移動，其余支座活動也會隨之變化。實際工作過程中，以基礎品質與滾杠支承面清潔程度，無法確保滾杠支承面處于自由滾動狀態，這就使得支座和滾杠護板出現脫離、支座滾杠護板拉裂問題等等，甚至可能出現釜體和支座的連接處出現開裂，嚴重的，可能促使支座滾杠和支座地板間出現脫離，產生支承時效，這就使得釜體附加應力增加。

1.3 車用鋼軌和釜體連接部位間裂紋

蒸壓釜之內，蒸養車借助鋼軌和釜體間連接部位容易出現裂紋。蒸養車主要采取活動連接方式實現鋼軌和釜體相連，這樣能夠規避由于蒸壓釜進汽后加壓受熱與排汽降壓冷卻出現收縮時，由于釜體和鋼軌間膨脹率與收縮率存在著差異，釜體鋼軌的焊接處應力會相對較高，破壞了釜體。在該種情況下，蒸壓釜使用過程中，由于長期存在著膨脹與收縮促使蒸壓釜的鋼軌和托架產生松動，這就使得每個檢驗周期內都需要采取有效修理措施，由于檢修時間不固定，往往在托架上焊接鋼軌，蒸壓釜使用過程中，可能促使鋼軌、托架連接處或者是托架和釜體連接處，甚至可能產生釜體母材開裂的問題。

1.4 連接不當與環焊縫裂縫

由于蒸壓釜的固定支座和釜體間連接不當產生裂紋。蒸壓釜升溫升壓過程中，溫差應力較高促使釜體出現向上拱曲。釜體并不固定支座，否則的話，支座護板和釜體之間連接部位可能出現撕裂。蒸壓釜的現場組焊非常容易出現裂紋。蒸壓釜的體積比較大，大多采取分段交貨方式與現場組焊方式。現場組焊大多是處理釜體中部的焊縫。蒸壓釜使用過程中，由于受到應力、間歇操作、降溫降壓、變形、升溫升壓等周期循環的影響，非常容易出現疲勞破壞，促使疲勞裂縫擴展。

2 腐蝕

2.1 表面腐蝕問題

釜體底部的冷凝水區域之內，借助冷凝水下腐蝕性電解液與高溫情況下溶解數量增加氧，濃縮性、腐蝕性電解液內，損壞率顯著提升，究其原因在于蒸養車地阿羅加氣混凝土坯料或者是磚料附著在釜底，形成了單獨分布腐蝕空洞，表面腐蝕也可能催生裂紋。

2.2 疲勞腐蝕問題

疲勞腐蝕是由于穿過金屬晶粒造成的，通過腐蝕性介質與機械交變應力共同作用產生了腐蝕。考慮到蒸壓釜一直處于周期性運行中，釜壁溫度若是出現波動或者是出現差異，或者是冷凝水位置產生波動，那么就容易出現晶間應力裂紋腐蝕與穿晶疲勞裂紋腐蝕。

2.3 應力腐蝕問題

應力腐蝕則是釜體內的表面焊縫拉力與內應力、冷凝水中碳金屬氫氧化物溶液共同作用所產生的結果。應力腐蝕較為危險，在不同部位出現非常多的小裂紋，同時能夠很快發展并且連接一起，促使蒸壓釜爆炸而出現大裂紋。

3 變形

3.1 釜體法蘭的失圓

釜體法蘭由于變形出現失圓，水平方向的直徑比垂直方向的直徑大，究其原因在于釜體法蘭支座的承重過大，同時也可能是承重的支承面出現變化，或者是在結構方面存在著不合理。

3.2 機械損傷變形

蒸壓釜內，機械損傷屬于較為常見問題，由于操作不當或者是蒸養車在進出料過程中，底部和筒體之間出現摩擦甚至出現了脫軌等，這就使得內部表面出現碰上或者是出現刮傷，甚至可以造成釜體變形。

3.3 釜體法蘭的密封面出現變形

釜體法蘭的密封面出現變形重要原因在于蒸壓釜使用中釜體的上部和底部間溫差較大，這就使得釜體上部的膨脹伸長量比釜體下中膨脹的伸長量大，釜體出現向上撓曲，特別是阻汽排水裝置存在著不通暢，這就使得釜體上部與釜體下部之間溫差超過了四十攝氏度，蒸壓釜嚴重上拱出現變形，往往蒸壓釜采取緊急停止措施，久而久之，蒸壓釜法蘭密封面與釜體都可能出現變形，對蒸壓釜的正常運行產生一定的影響。

4 安全聯鎖裝置失效

安全手柄、接桿、安全圓盤等構成了快開門安全聯鎖裝置，主要在釜體裝置側面安裝，起關蓋進汽以及排汽開蓋聯鎖作用方式在關蓋無法達到送汽升壓和余汽沒排凈開蓋惡性事故。傳感器與傳感器顯示原件失去效用。現代蒸壓釜使用過程中借助壓力傳感器對蒸壓釜內部壓力進行測量，借助設定壓力值對釜內能不能存在壓力進行有效判斷，同時和開關釜蓋電源、開關釜蓋機械裝置有效關聯，最終實現安全聯鎖。蒸壓釜使用過程中，由于傳感器長時間不進行校驗以及傳感器的老化等，對安全聯鎖裝置有效性產生直接影響。

5 結語

為了確保蒸壓釜設備的工作穩定性以及蒸壓釜設備生產安全性，蒸壓釜檢驗工作至關重要。蒸壓釜的檢驗中，腐蝕現象以及裂紋、變形等成為了主要的問題，這樣不僅對蒸壓釜工作性能產生負面影響，還埋下了巨大的生產安全隱患。總之，需要采取更加有效措施，有效處理蒸壓釜所出現的各類問題，提升蒸壓釜抗腐蝕能力以及力學強度。在蒸壓釜的檢驗工作中，需要堅持重點檢驗與全面檢驗有效結合，增加對腐蝕地方、裂紋地方的檢測力度，一旦發現了問題，那么就需要及時進行處理。總之，通過分析蒸壓釜的常見缺陷及其原因，期望能夠為蒸壓釜檢驗工作提供有效幫助，期望蒸壓釜使用單位能夠提升操作水平與管理水平，盡可能避免出現重大事故。