高温高压染色机裂纹分析(2)

　　3.3.2材料对裂纹类缺陷的影响
　　常温下奥氏体不锈钢中碳的溶解度仅有0.02%～0.03%，固溶处理后奥氏体必为碳饱和而呈不稳定状态，若经再次中温加热（450℃～850℃之间），过饱和的碳将向晶界扩散，与铬结合而形成Cr23C6沉淀于晶界。由于铬原子半径较大，在晶粒内扩散速度较慢，来不及向晶界扩散，故在形成铬的碳化物时，晶界处铬含量急剧下降，一般当铬含量低于12%时不锈钢将不耐腐蚀。当有腐蚀介质作用时，晶间贫铬区将产生明显腐蚀，即晶间腐蚀。加热温度低（<450℃）或加热时间短，不利扩散而难以形成铬的碳化物，不致产生缺铬现象；加热温度较高（>850℃），铬的扩散速度加快，晶界不会形成贫铬区，因此450℃～850℃为奥氏体不锈钢易产生晶间腐蚀的敏化温度。18型奥氏体不锈钢在焊接时焊缝或热影响区必然要经过这一温度，如果焊接工艺不当，极易形成晶间贫铬区，在使用中产生晶间腐蚀。
　　因此高温高压染色机的主要失效机理为：疲劳失效、应力腐蚀开裂、晶间腐蚀开裂。同时，由于长期使用可能导致安全联锁装置损坏或功能不全，对高温高压染色机的安全性能产生影响。
　　3.4安全联锁装置缺陷
　　现场检验中发现高温高压染色机安全联锁装置主要存在以下缺陷：（1）在长期使用过程中，因为撞击等原因，安全联锁装置缺失；（2）联锁保护装置中定位销脱落或者弯曲损坏；（3）联锁保护装置中报警装置损坏。
　　其中报警装置主要起到显示、警示作用，对高温高压染色机的本体安全影响不是太大；而安全联锁装置缺失、定位销脱落，极易造成快开门盖弹飞，造成人员伤亡。
　　3.5其他缺陷
　　在检验中还发现一些其他缺陷：如筒节磨穿、压力表损坏、私自开孔、私自修理改造、无出厂资料、射线检测发现超标缺陷等。缺陷种类多种多样，没有一定的规律，分散性较大。
　　在一个开闭过程中，高温高压染色机经历了升压-保压-降压的压力循环，同时高温高压染色机没有保温层覆盖的部位还存在升温、降温引起的温度循环。从载荷角度考虑，高温高压染色机承受循环交变载荷，可能产生疲劳失效。
　　4建议和预防措施
　　不锈钢在使用条件下产生应力腐蚀裂纹影响的因素很多，概括起来，可分为内因和外因两大类，内因包括有不锈钢的成分、组织和状态（热处理、冷、热加工和表面情况以及残余应力状况等），外因包括介质种类、温度、浓度、外加应力（工作应力、热应力、装配应力等）的性质、大小、设备和部件的结构特点等等；由于内外因素有着极密切的联系，因此在实际生产中要控制奥氏体不锈钢绝对不产生应力腐蚀裂纹几乎是不可能的事。为此应该从设计、制造、使用上采取措施，预防或降低此类缺陷的发生，及时发现危险性措施。（1）设计上：尽可能避免易造成染液积聚的设计结构，在小缝隙中流动性差，染液浓度较高，易形成缝隙腐蚀，同时旁边又有角焊缝，局部高应力，在高浓度染液作用下更易产生晶间腐蚀与疲劳破坏。（2）制造上：在焊接工艺方面应减小线能量，采用小电流、大焊速、短弧、直道焊接。多层多道焊时，层间温度不宜过高，应待先焊的一层完全冷却后（<60℃）再进行下一层焊接，这样在敏化温度区停留时间短，有利于防止晶间腐蚀；表面处理（抛光、酸洗、钝化等）必须严格遵守操作规程，以表面呈现均匀颜色为宜。（3）使用上：应加强对安全联锁装置的检查，确保安全联锁装置有效；不得野蛮操作，严禁重提重摔；及时清理外溢或滴落的染液，确保容器表面清洁。设法降低使用介质温度、浓度、流速以及介质中的氯离子含量，要求对高温高压染色机进行定期清洗，防止大量铁锈（大多数是非不锈钢部件受腐蚀而带来的）和污垢附着在不锈钢表面上。
　　综上所述，在设计、选材、加工制造和生产工艺等方面进行不断的总结和改善，采取必要的措施，就可以高温高压染色机的使用寿命，降低事故率。

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