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承压设备材料延寿的失效分析技术

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承压设备材料延寿的失效分析技术 

 

           失效分析可用于所有的运转设备,尤其是重要的设备,承压设备的

 

锅炉、压力容器和压力管道更为需要,而锅炉则不可或缺特别需要。

 

       我国锅炉失效分析始于20世纪50年代中期,是由1台低压工业锅炉

 

苛性脆化爆炸引发的,由原劳动部的聘请专家示范进行。领导部门的重

 

视和锅炉安全运行的需要,使其得以大发展。

 

      ①失效分析技术主要内涵。失效分析技术是学识、经验和思辨能力

 

的加和,是福尔摩斯的侦察技能用于设备失效研究的方法。少年时代听

 

老辈人讲的一个故事对我影响至深:据说有个外国人办的发电公司中,

 

最大的1台发电机出了故障,一位专家默察良久后索价1万美元将其修

 

复。发电机一响,黄金万两1万美元绝对是笔巨款,但老板更会算经

 

济账,当即答允。专家随即准确地说明故障原因、指出故障部位,并传

 

授修复方法。事后告诉周围人士,修复费用也许只值1美元,但是凭借自

 

身知识经验迅速解决问题,避免了发电机被烧毁,则不止值1万美元。这

 

就是知识就是财富的道理。设备的失效分析有点像刑警兼化验员双重身

 

份的工作。它凭借失效部位所处环境,根据(锅炉)内部介质成分,考

 

察失效特征,做出判断。

 

       ②失效分析工作的作用。这项工作,既能防止失效设备事故扩大,

 

又可以避免同类设备、相同材料和相似介质中再发生同类故障,这是其

 

主要作用。

 

       ③失效分析工作方法。仍以锅炉的苛性爆炸为例,它是锅炉材料

 

(碳钢)在运行应力之外具有附加应力,受到强碱腐蚀作用而产生的晶

 

间腐蚀破坏。1950BETZ公司的《水处理手册》已有报导,并有失效

 

锅筒的照片。前苏联专家则对具体的事故锅炉有深入分析,指出该田熊

 

式锅炉存在结构缺陷,膨胀受限,在运行中具有接近屈服点的应力,锅

 

炉水相对碱度≥0.4,游离氢氧化钠超过10mmolL,使该锅炉发生爆炸。

 

应力和腐蚀作用的加和后果超过了两者单独作用破坏力的几倍、十几

 

倍。

       进行失效分析,找出失效原因,避免相同的故障再次发生和不断发

 

生,只是失效分析的部分内容,更重要的是提供行之有效的防治措施和

 

推广应用,以杜绝同类事故的发生。

 

      对付锅炉苛性脆化的方法是:详细检查可以产生热应力的部位并加

 

以消除,从水质上采取处理措施,使相对碱度<0.2,如果无法达到,投

 

加硝酸钠缓蚀,使其含量大于或等于氢氧化钠含量的40%。安装苛性脆

 

化指示器,可以知道对苛性脆化腐蚀的控制消除程度。失效分析的成果

 

必须通过宣传扩展,才能真正起到亡羊补牢的作用。在某棉纺厂锅炉爆

 

炸事故被查明之后,首先是对天津市某电厂的另1台同型号锅炉和济南某

 

电厂的2台同型号锅炉进行彻底检查,在确知尚无晶间腐蚀危险后,分别

 

采取水质处理措施监视运行。在主管领导的重视支持下,对所属26个电

 

厂的上百台锅炉进行了苛性脆化迹象的检查和相应的水处理。

 

       这一典型失效分析方法被反复使用着,由此,发现和防止了锅炉的

 

碱腐蚀失效;在锅炉补充水改为化学除盐水后,又发现和进行着防止酸

 

腐蚀失效的工作。苛性脆化的失效分析和其后碱腐蚀的失效分析,以及

 

再后来酸腐蚀的失效分析,沿袭着相同的工作方法。即确认腐蚀类型,

 

指明水质特点和失效特征,提供防止失效对策,通过撰写技术报告、文

 

章和书籍加以宣传推广,达成共识,成为防控潮流,方能奏效。

 

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