在硫化罐的定檢中發(fā)現(xiàn)的缺陷分析！

   山東省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院威海分院  袁建明

   硫化罐是橡膠行業(yè)中使用的壓力容器設(shè)備，主要用于橡膠制品的定型硫化，因此又稱(chēng)為罐式硫化機(jī)。在結(jié)構(gòu)上，分為立式硫化罐和臥式硫化罐。由于此類(lèi)容器使用時(shí)屬于間歇式，生產(chǎn)效率決定了它采用快開(kāi)端蓋式的結(jié)構(gòu)，其中齒嚙式多。  硫化罐的使用壓力一般在0.4—1.2MPa，使用溫度在150℃左右，屬于低壓容器。端蓋和端部法蘭所用材料為鍛件或鑄鋼。在多年的硫化罐檢驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)了大量的裂紋缺陷，缺陷主要分布在端蓋和端部法蘭的齒環(huán)根部以及筒體內(nèi)部的焊縫上；另外，罐體底部封頭的腐蝕也相當(dāng)嚴(yán)重。

一、 缺陷產(chǎn)生的原因：

 1、 由于硫化罐隨著操作過(guò)程中升溫升壓和降溫降壓的周期循環(huán)，所以在使用中存在著交變應(yīng)力以及由于溫度變化引起的周期熱應(yīng)力。當(dāng)容器使用一段時(shí)間后，容易產(chǎn)生疲勞腐蝕。 

2、 由于容器的縱、環(huán)焊縫內(nèi)部存在著夾渣、氣孔等缺陷，端蓋和端部法蘭齒環(huán)內(nèi)部也存在著鑄造氣孔和其它缺陷，往往這些缺陷在使用中隨著疲勞的影響而成為裂紋的起點(diǎn)。定檢中，對(duì)焊縫進(jìn)行表面探傷發(fā)現(xiàn)裂紋后，在對(duì)裂紋的打磨消除過(guò)程中，很多情況是裂紋下面就是夾渣和氣孔。由于快開(kāi)端蓋式的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，其中端蓋和端部法蘭的齒環(huán)根部在使用中受力嚴(yán)重，在對(duì)齒環(huán)進(jìn)行滲透探傷時(shí)，裂紋大部分產(chǎn)生在齒環(huán)的齒根部位。按照產(chǎn)生這類(lèi)裂紋的硫化罐的使用年限看，絕大部分在10年以上。

3、 為了操作方便，立式硫化罐都安裝在地溝中，地溝中都有水，水多時(shí)會(huì)將部分底封頭部分淹沒(méi)。由于硫化罐溫度比較高，與地溝中的水產(chǎn)生高溫氧化：                 Fe+H2O=FeO+H2                FeO+ H2O=Fe3O4+H2      因此，底部封頭的腐蝕相當(dāng)嚴(yán)重，甚至有腐蝕穿透的情況。

4、 另外，還有鍛造的端蓋和端部法蘭由于體積比較大，不能一次鍛造，需要鍛成2-3件后進(jìn)行焊接，由于厚度大，雖然焊后進(jìn)行了焊后熱處理，但是焊接殘余應(yīng)力消除的不理想，所以在使用中伴隨著疲勞而產(chǎn)生開(kāi)裂，往往這類(lèi)裂紋都比較大。

二、 檢驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題：

 1、 對(duì)于超過(guò)10年的硫化罐設(shè)備，要在檢驗(yàn)方案中增加對(duì)齒環(huán)和筒體焊縫的探傷比例，對(duì)筒體焊縫要增加探傷的種類(lèi)，例如增加超聲波探傷，防止焊縫內(nèi)部產(chǎn)生裂紋并擴(kuò)展而引起容器爆炸。由于端蓋和端部法蘭與筒體或封頭連接的環(huán)焊縫在結(jié)構(gòu)上存在不連續(xù)性，所以應(yīng)對(duì)它重點(diǎn)檢查。對(duì)發(fā)現(xiàn)裂紋缺陷的容器在缺陷消除后要縮短檢驗(yàn)周期。 

2、 對(duì)地溝中有水或比較潮濕的立式硫化罐，一定要打開(kāi)底封頭外部保溫層進(jìn)行宏觀(guān)檢查和測(cè)厚檢驗(yàn)，不能只從內(nèi)部進(jìn)行測(cè)厚。

3、 對(duì)于端蓋和端部法蘭為通過(guò)焊接成為一體的鍛件的硫化罐，要找出焊縫部位（焊縫余高在制造時(shí)大都被磨平了）進(jìn)行表面探傷，防止殘余應(yīng)力產(chǎn)生裂紋。 

4、 應(yīng)嚴(yán)格按照《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》TSG R7001-2004的要求進(jìn)行水壓試驗(yàn)。對(duì)于使用期比較長(zhǎng)的硫化罐，盡管通過(guò)表面探傷可能沒(méi)有發(fā)現(xiàn)相關(guān)顯示（缺陷顯示），但是隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，容器發(fā)生疲勞腐蝕，通過(guò)水壓試驗(yàn)觀(guān)察有無(wú)可見(jiàn)變形和異常響聲、滲漏發(fā)生。

三、 總結(jié)： 

盡管硫化罐屬于中、低壓壓力容器，且使用介質(zhì)無(wú)毒不易燃，但是由于在使用中的不連續(xù)性和本身結(jié)構(gòu)等方面的原因，經(jīng)常在定期檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)裂紋、嚴(yán)重腐蝕等嚴(yán)重危害設(shè)備安全運(yùn)行的問(wèn)題。檢驗(yàn)人員在對(duì)硫化罐檢驗(yàn)前應(yīng)對(duì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)和使用狀況進(jìn)行了解，按照設(shè)備的狀況制定檢驗(yàn)方案，找出檢驗(yàn)重點(diǎn)；檢驗(yàn)中應(yīng)細(xì)心，在探傷時(shí)嚴(yán)格按照無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)工藝的要求操作，防止由于探傷操作的原因而使缺陷漏檢。