蒸压釜常见缺陷及原因分析

邓文斌

（湖北特种设备检验检测研究院咸宁分院，湖北 咸宁 437100）

蒸压釜属于兼具复杂结构与庞大体积的大型压力容器，主要应用在建筑材料蒸压养护方面，诸如混凝土管桩方面、混凝土砌块方面、灰砂砖新型轻质墙体材料方面等，广泛应用在化工行业、医药行业、军工行业以及纺工行业等等。日常工作过程中，需要密切关注工作状态，及时发现问题并且及时采取解决对策，尽可能规避出现不必要损失。虽然蒸压釜工作压力并不高，但是蒸压釜体积比较大，能量释放比较大，蒸压釜运行中多种应力与冷凝介质间交互作用，容易产生疲劳裂纹、腐蚀、变形等。

1 裂纹

1.1 焊缝连接裂纹

釜体法兰和釜体、釜盖以及釜盖法兰连接部分的焊缝非常容易出现裂纹。一方面，由于异种钢的焊接制造，若是并未采取有效保障措施，那么就为焊缝焊接缺陷埋下了隐患；若是釜盖法兰与釜体法兰碳含量超出标准，制造过程中，无法保证焊接的品质，这样就留下了焊接缺陷。蒸压釜的工作条件较为特殊并且操作状态下受力较为复杂，难免破坏了低应力疲劳，法兰处活动支座支承两端可靠性比较差，若是蒸压釜处在升温升压状态，温差应力较高，这就使得釜体呈现出向上拱曲，在简支架以及釜体法兰的下部支座产生叠加后高应力区，这就使得焊缝处出现疲劳裂缝并且进行扩展。

1.2 连接部位裂纹

活动支座和釜体连接部位容易出现裂纹。蒸压釜的筒体比较长，设置多个支座，每一台蒸压釜设定固定支座一个与活动支座若干个。一般来说，釜体中部设置固定支架，其余两边都设置了活动支座。蒸压釜工作过程中，随着釜体加压而出现膨胀并且呈现出向着两端伸长的发展态势；降压降温中，又向着中央进行收缩。为了确保蒸压釜工作过程中自由膨胀，附加应力降低，往往只允许设置一个固定支座，随着釜体轴线方向的自由移动，其余支座活动也会随之变化。实际工作过程中，以基础品质与滚杠支承面清洁程度，无法确保滚杠支承面处于自由滚动状态，这就使得支座和滚杠护板出现脱离、支座滚杠护板拉裂问题等等，甚至可能出现釜体和支座的连接处出现开裂，严重的，可能促使支座滚杠和支座地板间出现脱离，产生支承时效，这就使得釜体附加应力增加。

1.3 车用钢轨和釜体连接部位间裂纹

蒸压釜之内，蒸养车借助钢轨和釜体间连接部位容易出现裂纹。蒸养车主要采取活动连接方式实现钢轨和釜体相连，这样能够规避由于蒸压釜进汽后加压受热与排汽降压冷却出现收缩时，由于釜体和钢轨间膨胀率与收缩率存在着差异，釜体钢轨的焊接处应力会相对较高，破坏了釜体。在该种情况下，蒸压釜使用过程中，由于长期存在着膨胀与收缩促使蒸压釜的钢轨和托架产生松动，这就使得每个检验周期内都需要采取有效修理措施，由于检修时间不固定，往往在托架上焊接钢轨，蒸压釜使用过程中，可能促使钢轨、托架连接处或者是托架和釜体连接处，甚至可能产生釜体母材开裂的问题。

1.4 连接不当与环焊缝裂缝

由于蒸压釜的固定支座和釜体间连接不当产生裂纹。蒸压釜升温升压过程中，温差应力较高促使釜体出现向上拱曲。釜体并不固定支座，否则的话，支座护板和釜体之间连接部位可能出现撕裂。蒸压釜的现场组焊非常容易出现裂纹。蒸压釜的体积比较大，大多采取分段交货方式与现场组焊方式。现场组焊大多是处理釜体中部的焊缝。蒸压釜使用过程中，由于受到应力、间歇操作、降温降压、变形、升温升压等周期循环的影响，非常容易出现疲劳破坏，促使疲劳裂缝扩展。

2 腐蚀

2.1 表面腐蚀问题

釜体底部的冷凝水区域之内，借助冷凝水下腐蚀性电解液与高温情况下溶解数量增加氧，浓缩性、腐蚀性电解液内，损坏率显著提升，究其原因在于蒸养车地阿罗加气混凝土坯料或者是砖料附着在釜底，形成了单独分布腐蚀空洞，表面腐蚀也可能催生裂纹。

2.2 疲劳腐蚀问题

疲劳腐蚀是由于穿过金属晶粒造成的，通过腐蚀性介质与机械交变应力共同作用产生了腐蚀。考虑到蒸压釜一直处于周期性运行中，釜壁温度若是出现波动或者是出现差异，或者是冷凝水位置产生波动，那么就容易出现晶间应力裂纹腐蚀与穿晶疲劳裂纹腐蚀。

2.3 应力腐蚀问题

应力腐蚀则是釜体内的表面焊缝拉力与内应力、冷凝水中碳金属氢氧化物溶液共同作用所产生的结果。应力腐蚀较为危险，在不同部位出现非常多的小裂纹，同时能够很快发展并且连接一起，促使蒸压釜爆炸而出现大裂纹。

3 变形

3.1 釜体法兰的失圆

釜体法兰由于变形出现失圆，水平方向的直径比垂直方向的直径大，究其原因在于釜体法兰支座的承重过大，同时也可能是承重的支承面出现变化，或者是在结构方面存在着不合理。

3.2 机械损伤变形

蒸压釜内，机械损伤属于较为常见问题，由于操作不当或者是蒸养车在进出料过程中，底部和筒体之间出现摩擦甚至出现了脱轨等，这就使得内部表面出现碰上或者是出现刮伤，甚至可以造成釜体变形。

3.3 釜体法兰的密封面出现变形

釜体法兰的密封面出现变形重要原因在于蒸压釜使用中釜体的上部和底部间温差较大，这就使得釜体上部的膨胀伸长量比釜体下中膨胀的伸长量大，釜体出现向上挠曲，特别是阻汽排水装置存在着不通畅，这就使得釜体上部与釜体下部之间温差超过了四十摄氏度，蒸压釜严重上拱出现变形，往往蒸压釜采取紧急停止措施，久而久之，蒸压釜法兰密封面与釜体都可能出现变形，对蒸压釜的正常运行产生一定的影响。

4 安全联锁装置失效

安全手柄、接杆、安全圆盘等构成了快开门安全联锁装置，主要在釜体装置侧面安装，起关盖进汽以及排汽开盖联锁作用方式在关盖无法达到送汽升压和余汽没排净开盖恶性事故。传感器与传感器显示原件失去效用。现代蒸压釜使用过程中借助压力传感器对蒸压釜内部压力进行测量，借助设定压力值对釜内能不能存在压力进行有效判断，同时和开关釜盖电源、开关釜盖机械装置有效关联，最终实现安全联锁。蒸压釜使用过程中，由于传感器长时间不进行校验以及传感器的老化等，对安全联锁装置有效性产生直接影响。

5 结语

为了确保蒸压釜设备的工作稳定性以及蒸压釜设备生产安全性，蒸压釜检验工作至关重要。蒸压釜的检验中，腐蚀现象以及裂纹、变形等成为了主要的问题，这样不仅对蒸压釜工作性能产生负面影响，还埋下了巨大的生产安全隐患。总之，需要采取更加有效措施，有效处理蒸压釜所出现的各类问题，提升蒸压釜抗腐蚀能力以及力学强度。在蒸压釜的检验工作中，需要坚持重点检验与全面检验有效结合，增加对腐蚀地方、裂纹地方的检测力度，一旦发现了问题，那么就需要及时进行处理。总之，通过分析蒸压釜的常见缺陷及其原因，期望能够为蒸压釜检验工作提供有效帮助，期望蒸压釜使用单位能够提升操作水平与管理水平，尽可能避免出现重大事故。