波紋管在運(yùn)行期間的失效主要表現(xiàn)為腐蝕泄漏和失穩(wěn)變形兩種形式,其中以腐蝕失效居多.從腐蝕失效波紋管的解剖分析發(fā)現(xiàn),腐蝕失效通常分點(diǎn)腐蝕穿孔和應(yīng)力腐蝕開裂,據(jù)相關(guān)統(tǒng)計在整個波紋管補(bǔ)償器腐蝕失效中應(yīng)力腐蝕開裂約占80%.
1、波紋管補(bǔ)償器的失效形式
波紋管在運(yùn)行期間的失效主要表現(xiàn)為腐蝕泄漏和失穩(wěn)變形兩種形式，其中以腐蝕失效居多。從腐蝕失效波紋管的解剖分析發(fā)現(xiàn)，腐蝕失效通常分點(diǎn)腐蝕穿孔和應(yīng)力腐蝕開裂，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計在整個波紋管補(bǔ)償器腐蝕失效中應(yīng)力腐蝕開裂約占80%。
2、波紋管補(bǔ)償器應(yīng)力腐蝕機(jī)理
對于波紋管補(bǔ)償器來說，應(yīng)力主要有三個方面：一是工作壓力引起的一次應(yīng)力；二是工作位移引起的二次應(yīng)力；三是制造過程中帶來的殘余應(yīng)力(包括焊接應(yīng)力)。在這三種應(yīng)力的共同作用下，波紋管波紋R處處在塑性狀態(tài)，反復(fù)交變的塑性變形導(dǎo)致表面的鈍化膜遭到了破壞，露出活性金屬表面。若此時金屬表面的介質(zhì)環(huán)境中存在等腐蝕性離子，_很容易吸附在活性金屬表面，對活性金屬進(jìn)行腐蝕。同時此處應(yīng)力集中產(chǎn)生，又導(dǎo)致新形成的鈍化膜遭到破壞，露出新的活性金屬表面，腐蝕進(jìn)一步深入。鈍化一活化一再鈍化一再活化，應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)交互作用，反復(fù)進(jìn)行。在這一過程中形成裂紋及裂紋擴(kuò)展，直至產(chǎn)生脆性斷裂破壞。
失效波紋管補(bǔ)償器的處理
在發(fā)生波紋管補(bǔ)償器破損失效后，為_生產(chǎn)順利，首先考慮的措施是更換波紋管補(bǔ)償器。但更換波紋管補(bǔ)償器通常約需8-lOh，這樣_會迫使高爐長時間體風(fēng)，由此而產(chǎn)生的間接經(jīng)濟(jì)損失或?qū)⑦_(dá)到上百萬。因此在發(fā)現(xiàn)波紋管補(bǔ)償器失效后及時采取有效的封堵措施，_顯得尤為重要。通過成功對數(shù)只失效波紋管補(bǔ)償器的采取的處理措施，杭鋼煉鐵廠在這一方面積累了_的經(jīng)驗及方法。
1)在發(fā)現(xiàn)波紋管補(bǔ)償器破損漏煤氣時，先采用高爐降壓，然后用堵漏膠棒對泄露點(diǎn)進(jìn)行封堵。在此處理過程中需對波紋管補(bǔ)償器泄露處表面進(jìn)行清污，并應(yīng)攜帶空氣呼吸器及在煤氣防護(hù)人員的監(jiān)督下方可完成作業(yè)。從實際情況來看，在高爐在無體風(fēng)的情況下，此方法在發(fā)現(xiàn)波紋管補(bǔ)償器泄露初期能堵塞泄露處，減少煤氣泄露量，為后續(xù)處理贏得了時間。
2)采用氫弧焊焊補(bǔ)波紋管補(bǔ)償器破損處。在做好各項準(zhǔn)備工作的情況下，高爐體風(fēng)2-3h，對波紋管補(bǔ)償器破損處進(jìn)行氫弧焊焊補(bǔ)。采用氫弧焊能有效的處理波紋管補(bǔ)償器的失效破損，大大縮短高爐體風(fēng)時間，產(chǎn)生了_的經(jīng)濟(jì)效益。此項技術(shù)對作業(yè)人員的技術(shù)水平要求高，焊縫質(zhì)量直接決定了處理的效果，需要_技術(shù)人員進(jìn)行操作。
3)在條件允許的情況下，高爐有計劃的體風(fēng)，對失效波紋管補(bǔ)償器進(jìn)行更換處理。
從實際情況看，通過以上處理方法，能有效的避免事態(tài)的進(jìn)一步擴(kuò)大及高爐無計劃體風(fēng)挽回了經(jīng)濟(jì)損失。
避免波紋管補(bǔ)償器失效的措施
現(xiàn)如今針對鋼鐵冶金行業(yè)煤氣管道波紋管補(bǔ)償器腐蝕的防護(hù)措施的研究已較為完善，可采取的措施主要有：
1）改變高爐用料結(jié)構(gòu)；從源頭上_波紋管補(bǔ)償器介質(zhì)環(huán)境。但_現(xiàn)階段而言，此項措施實施起來難度較大。
2）改變波紋管補(bǔ)償器材料。研究表明波紋管材質(zhì)選用鉻、鎳、鋁含量高的材料能有效避免波紋管腐蝕。
3>改變波紋管結(jié)構(gòu)設(shè)計，降低補(bǔ)償器工作應(yīng)力水平。如利用多層增加波紋管總厚度，降低一次應(yīng)力與二次應(yīng)力。
4)改進(jìn)補(bǔ)償器制造工藝，采用合理的焊接方法降低殘余應(yīng)力。
下一步我們計劃對剩余波紋管補(bǔ)償器采取外部包焊處理，避免突發(fā)的波紋管補(bǔ)償器破損引起的煤氣泄露。并在高爐生產(chǎn)條件允許的情況下，逐步對剩余波紋管補(bǔ)償器進(jìn)行更換。在材料方面也將選擇抗腐蝕性能較好的材料：254SMo，并考慮選擇雙層結(jié)構(gòu)形式，盡量減少金屬波紋管補(bǔ)償器的腐蝕。
