Kako spriječiti pukotine u posudama pod tlakom?

I. Odabir materijala i upravljanje – ​​Kontrola rizika od pukotina na izvoru

1. Odabir materijala s izvrsnom otpornošću na pucanje

Dajte prednost čelicima s niskim-ekvivalentom ugljika (kao što je SA516GR70), koji imaju dobru zavarljivost i nisku sklonost hladnom pucanju.

Za okruženja koja sadrže korozivne medije poput sumpora i klora, izbjegavajte upotrebu materijala osjetljivih na koroziju naprezanja, poput austenitnog nehrđajućeg čelika.

U uvjetima niske-temperature, odaberite materijale s dobrom-žilavošću na niskim{1}}temperaturama kako biste osigurali da energija udarca odgovara projektiranoj temperaturi (npr. veća ili jednaka 27J na -46 stupnjeva).

2. Stroga kontrola sadržaja štetnih elemenata

Ograničite sadržaj sumpora i fosfora u osnovnom metalu i materijalima za zavarivanje (općenito manje od ili jednako 0,03%~0,04%) kako biste spriječili vruće pucanje i krti lom.

Kontrolirajte sadržaj ugljika (općenito<0.12% in welding wire) to reduce the tendency for crystallization cracking.

3. Sušenje i čišćenje materijala za zavarivanje

Koristite elektrode za zavarivanje s niskim-udjelom vodika i strogo ih sušite u skladu s propisima kako biste spriječili raspadanje vlage i ulazak vodika, čime se smanjuje rizik od pukotina izazvanih-vodikom. Očistite kosinu i obje strane kako biste uklonili ulje, hrđu, vlagu i druge nečistoće, smanjujući izvore vodika i rizik od inkluzija troske.

II. Optimizirajte proces zavarivanja – kontrolirajte toplinski stres i difuziju vodika

1. Predgrijavanje i kontrola temperature među prolazom

Za spremnike od -debljeg zida ili od čelika visoke-čvrstoće, prethodno zagrijte (obično 150-300 stupnjeva) kako biste smanjili brzinu hlađenja, usporili difuziju vodika i spriječili hladno pucanje.

Održavajte međuprolaznu temperaturu iznad temperature predgrijavanja kako biste izbjegli pukotine od ponovnog zagrijavanja uzrokovane opetovanim zagrijavanjem zavara.

2. Racionalni odabir parametara i redoslijeda zavarivanja

Kontrolirajte struju, napon i brzinu zavarivanja kako biste izbjegli prekomjerni unos topline koji dovodi do grubljeg zrna ili nedovoljne stopljenosti.

Upotrijebite tehnike simetričnog zavarivanja i segmentiranog-zavarivanja za raspršivanje steznog naprezanja i smanjenje deformacije zavarivanja i zaostalog naprezanja.

Izbjegavajte zavare u obliku-gljive, poboljšajte koeficijent formiranja zavara i smanjite sklonost kristalizacijskim pukotinama.

3. Toplinska obrada nakon-zavarivanja i uklanjanje vodika nakon-zavarivanja

Izvršite toplinsku obradu nakon-zavarivanja (npr. držanje na 200-300 stupnjeva nekoliko sati) kako biste ubrzali izlazak vodika i spriječili odgođeno pucanje.

Za posude sklone naponskoj koroziji ili izrađene od-čelika visoke čvrstoće, izvršite toplinsku obradu-naprezanja-naklije zavarivanja (PWHT) kako biste smanjili zaostalo naprezanje.

III. Strukturalni dizajn i upravljanje stresom – ​​smanjenje koncentracije stresa

1. Optimiziranje konstrukcijskog dizajna

Izbjegavajte oštre kutove i nagle presjeke-; usvojiti glatke prijelazne dizajne kako bi se smanjila lokalizirana koncentracija naprezanja.

Poboljšajte tipove spojeva, kao što je promjena izbočenih mlaznica u mlaznice za ispiranje, kako biste smanjili kruta ograničenja i spriječili pucanje uslijed ponovnog zagrijavanja.

2. Kontrola zaostalog naprezanja u proizvodnji

Uklonite zaostalo naprezanje koje nastaje tijekom strojne obrade i zavarivanja kroz toplinsku obradu, sačmarenje, itd.

Izbjegavajte pretjeranu hladnu obradu kako biste spriječili otvrdnjavanje i nastanak mikropukotina.

3. Koristite čelik otporan na lamelarno kidanje

Za velike posude s debelim -stjenkama odaberite čelik s ultra-niskim sadržajem sumpora (S manje od ili jednako 0,005%) ili čelik s dodanim modifikatorima za pročišćavanje veličine zrna, poboljšavajući otpornost na trganje lamela.

IV. Prevencija i kontrola tijekom rada i održavanja – Sprječavanje širenja pukotina tijekom rada

1. Kontrola fluktuacija u radnim uvjetima

Izbjegavajte česta pokretanja-i gašenja te drastične promjene tlaka i temperature kako biste smanjili rizik od pucanja uslijed zamora.

Za posude pod izmjeničnim opterećenjima, provesti proračun zamora i odabrati materijale s dobrom plastičnošću.

2. Sprječavanje pucanja uslijed korozije (SCC)

Odaberite odgovarajuće materijale, izbjegavajući nekompatibilnost materijala s osjetljivim medijima (npr. izbjegavajte korištenje austenitnog nehrđajućeg čelika u okruženjima s morskom vodom).

Poboljšajte korozivnu okolinu katodnom zaštitom, izolacijom premaza ili dodatkom inhibitora korozije.

Kontrolirati koncentraciju i temperaturu otopina lužina; Toplinska obrada nakon -zavarivanja obavezna je kada se prekorače kritične vrijednosti.

3. Periodični pregled i rano otkrivanje

Provedite vanjske preglede, ne-destruktivna ispitivanja i mjerenja debljine stijenki u skladu s "Pravilima za periodične preglede posuda pod tlakom". Usredotočite se na pregled -područja visokog rizika kao što su zavari, mlaznice i prijelazne zone završnih kapa kako biste odmah otkrili i riješili mikropukotine.