ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Характерные повреждения и контроль износа сосудов, работающих под давлением из "Изготовление и ремонт объектов котлонадзора Справочник " Условия работы сосудов, работающих иод давлением, эксплуатирующихся практически во всех отраслях народного хозяйства, весьма разнообразны. Процессы, осуществляемые в сосудах, протекают в широком интервале температур от —250 до 1000 °С и давлений до 200,0 МПа и более. Рабочая среда нередко обладает сильными агрессивными свойствами. Все это налагает повышенные требования к надежности такого оборудования. Надежность оборудования считается обеспеченной, когда оно полностью соответствует технологическому назначению в пределах заданных параметров работы, если исключена возможность нарушения его прочности или прочности отдельных его частей, а следовательно исключена возможность аварий. В зависимости от условий работы надежность оборудования с течением времени уменьшается и может быть частично или полностью восстановлена ремонтом. [c.369] Повреждения сосудов могут быть вызваны истиранием поверхности стенок рабочей средой, коррозионным износом, усталостью металла, ползучестью, изменением структуры и механических свойств металла и другими причинами. Имеют место также повреждения сосудов, вызванные конструктивной несостоятельностью, а также низким качеством изготовления. [c.369] Физический износ определяют путем осмотров и замеров. Наличие износа сверх установленных норм свидетельствует о невозможности дальнейшей эксплуатации сосуда или его элементов без восстановительного ремонта или замены. [c.369] Абразивное истирание поверхностей стенок сосудов содержащимися в технологическом потоке твердыми примесями или потоками, обладающими большой кинетической энергией, может привести к утонению стенки до величины, меньшей необходимой по расчету, и вследствие этого к разрушению сосуда. Разрушение сосуда под давлением вызывает большие повреждения оборудования и строений, находящихся поблизости, и представляет большую опасность для обслуживающего персонала. [c.369] Более удобным является контроль за уменьшением толщины стенки сосудов с помощью ультразвуковых или радиационных толщиномеров такой контроль наименее трудоемок и возможен без вывода оборудования из работы. [c.370] С целью защиты стенок сосудов и их элементов от истирания применяют установку защитных рубашек, отбойных щитов в местах ввода рабочего потока, легко сменяемых протекторов (рис. 4.1), предохраняющих основной металл от разрушения. Применяют также различного рода успокоители потоков (раструбы, диф( 1узоры и др.). [c.370] Наиболее часто встречающимся износом оборудования является коррозионный износ, предотвращение которого позволяет обеспечить эксплуатационную стабильность оборудования и безопасность эксплуатации. Коррозионное разрушение металла происходит под действием химических или электрохимических процессов и бывает сплошным, местным, меж-кристаллитным и селективным (структурно-избирательным). [c.370] Слабокислые растворы солей и кислот при контакте с поверхностью детали без завихрений вызывают равномерную коррозию, выражающуюся в равномерном по поверхности утонении стенки. [c.370] Местная коррозия охватывает отдельные участки поверхности и локализуется на них. Развитие кратеров и углублений при местной коррозии может привести к появлению сквозных отверстий. [c.370] Межкристаллитной коррозии подвержены также медно алюминиевые, магниевоалюминиевые и другие сплавы Межкристаллитная коррозия углеродистых сталей под дей ствием концентрированных ш,елочных растворов и повышен ных напряжений носит название каустической хрупкости Этот вид коррозии широко распространен в паровых котлах, однако встречается н при эксплуатации сосудов (например, автоклавов промышленности строительных материалов), работающих под давлением. [c.371] Селективная коррозия заключается в разрушении одной или одновременно нескольких структурных составляющих металла. [c.371] В сосудах, работающих в водородсодержащих средах, под действием водорода, повышенных температуры и давления может возникнуть водородная коррозия металла. Она проявляется в образовании на различной глубине отдулин и расслоений металла, которые возникают в результате диффузии атомов водорода в металл, концентрации их в имеющихся микронесплошностях, образования молекул водорода и увеличения его объема. Возрастающее при этом давление расслаивает металл и может привести к образованию трещин и разрушению сосуда. [c.371] При эксплуатации сосудов часто встречаются повреждения в результате химической и электрохимической коррозии. Химическая коррозия заключается в разъедании металла химически активными веществами. Процесс электрохимической коррозии заключается в переходе ионов металла в электролит, которым является рабочая среда. [c.371] Для сосудов, устанавливаемых в грунте, большую проблему составляет борьба с подземной (почвенной) коррозией. Эта коррозия определяется агрессивностью грунта и электрохимической коррозией. Почвенная коррозия возрастает при наличии блуждающих токов. [c.371] Коррозию, вызываемую микроорганизмами, называют биокоррозией. Наиболее часто она проявляется в земляном грунте, в речном или морском иле. [c.371] В месте контакта двух разнородных металлов под действием возникающего в этом месте электродного потенциала и рабочей среды, выполняющей роль электролита, протекает особый вид электрохимической коррозии называемой контактной. [c.372] Приведенное краткое перечисление видов коррозии указывает на их многообразие и на многообразие причин, вызывающих ее. Поэтому меры по защите оборудования от коррозии следует выбирать с учетом конкретных условий эксплуатации. Борьба с коррозией возможна при знания причин, ее вызывающих, механизма протекания процесса и вида разрушений, которые вызваны ею. Повреждение сосудов и аппаратов чаще всего вызывается совместным действием различных факторов, поэтому определение мер по повышению надежности, долговечности и безопасности таких сосудов производят на основе всестороннего анализа условий их работы. Это можно проиллюстрировать следующим примером. [c.372] Коррозионные повреждения внутренних поверхностей корпусов автоклавов, применяемых в промышленности строительных материалов — типичный эксплуатационный дефект, весьма опасный по возможным последствиям. [c.372] Большинство автоклавов, отработавших 10 лет и более, в большей или меньшей степени поражены коррозией в нижней части цилиндрической оболочки. Появление коррозионных каверн объясняется наличием слоя конденсата при проведении термовлажностной обработки силикатных изделий в автоклаве. Даже при непрерывном отводе конденсат пропитывает опавшую силикатную массу, покрывающую нижнюю часть автоклава слоем значительной толщины. Химический анализ конденсата в автоклавах показывает щелочную реакцию (рН = 9н-12). Наличие в конденсате анионов 0Н , С1 , Si0 2, NO f, SO f и др. предопределяет условия для протекания электрохимической коррозии в слабом растворе щелочи при высокой температуре. [c.372] Обычно коррозионные каверны обнаруживаются через 4—5 лет эксплуатации автоклава количество и размеры их со временем увеличиваются. Глубина каверн даже в пределах одного автоклава неодинакова и колеблется в широком диапазоне, достигая в отдельных случаях (после длительной эксплуатации) 7—8 мм. Глубокие каверны служат концентраторами напряжений и в них могут зарождаться трещины. [c.372] Вернуться к основной статье