Jak předejít prasklinám v tlakových nádobách?

I. Výběr a správa materiálu – kontrola rizika trhlin u zdroje

1. Výběr materiálů s vynikající odolností proti prasklinám

Upřednostňujte nízkouhlíkové ekvivalentní oceli (jako je SA516GR70), které mají dobrou svařitelnost a nízkou tendenci k praskání za studena.

Pro prostředí obsahující korozivní média, jako je síra a chlór, se vyvarujte použití materiálů citlivých na korozi pod napětím, jako je austenitická nerezová ocel.

Při nízkých-teplotách vybírejte materiály s dobrou houževnatostí při nízkých-teplotách, abyste zajistili, že energie nárazu splňuje návrhovou teplotu (např. větší nebo rovna 27 J při -46 stupních ).

2. Přísná kontrola obsahu škodlivých prvků

Omezte obsah síry a fosforu v základním kovu a svařovacích materiálech (obecně méně než nebo rovno 0,03 %~0,04 %), abyste zabránili praskání za tepla a křehkému lomu.

Kontrolujte obsah uhlíku (obecně<0.12% in welding wire) to reduce the tendency for crystallization cracking.

3. Sušení a čištění svařovacích materiálů

Používejte svařovací elektrody s nízkým-vodíkem a přísně je osušte podle předpisů, abyste zabránili rozkladu vlhkosti a vnášení vodíku, čímž se sníží riziko praskání způsobeného vodíkem-. Vyčistěte úkos a obě strany, abyste odstranili olej, rez, vlhkost a další nečistoty, omezili zdroje vodíku a riziko vměstků strusky.

II. Optimalizujte proces svařování – řízení tepelného napětí a difúze vodíku

1. Předehřívání a regulace teploty Interpass

U tlustostěnných nebo vysokopevnostních ocelových nádob předehřejte (obvykle 150–300 stupňů), abyste snížili rychlost chlazení, zpomalili difúzi vodíku a zabránili praskání za studena.

Udržujte meziprůchodovou teplotu nad teplotou předehřívání, aby nedošlo k prasklinám při opětovném zahřívání způsobené opakovaným zahříváním svaru.

2. Racionální výběr svařovacích parametrů a sekvence

Ovládejte svařovací proud, napětí a rychlost, abyste zabránili nadměrnému přívodu tepla vedoucímu ke zhrubnutí zrna nebo nedostatečnému roztavení.

Používejte symetrické svařování a techniky segmentovaného zadního-svařování, abyste rozptýlili omezující napětí a snížili deformaci při svařování a zbytkové napětí.

Vyhněte se svarům „houbovitého{0}}tvaru“, zlepšujte koeficient tvorby svarových housenek a snižte tendenci ke krystalizačnímu praskání.

3. Po-tepelném zpracování po svařování a po-odstranění vodíku po svařování

Proveďte po{0}}svaření tepelné zpracování (např. několik hodin držte při teplotě 200–300 stupňů), abyste urychlili únik vodíku a zabránili opožděnému praskání.

U nádob náchylných ke korozi namáháním nebo vyrobených z-vysokopevnostní oceli proveďte tepelné zpracování po-svařovacím pnutí-pro snížení zbytkového napětí (PWHT).

III. Konstrukční návrh a zvládání stresu – Snížení koncentrace stresu

1. Optimalizace konstrukčního návrhu

Vyhněte se ostrým rohům a náhlým{0}}průřezům; přijmout návrhy hladkých přechodů pro snížení lokalizované koncentrace napětí.

Vylepšete typy spojů, jako je výměna vyčnívajících trysek za trysky proplachovací, abyste snížili tuhá omezení a zabránili praskání při přehřátí.

2. Řízení zbytkového napětí ve výrobě

Eliminujte zbytkové napětí vznikající při obrábění a svařování tepelným zpracováním, brokováním atd.

Vyhněte se nadměrnému zpracování za studena, abyste zabránili ztvrdnutí a vzniku mikrotrhlin.

3. Použijte ocel odolnou proti roztržení lamel

Pro velké, tlustostěnné-nádoby vyberte ocel s ultra-nízkým obsahem síry (S 0,005 % nebo méně) nebo ocel s přidanými modifikátory pro zjemnění velikosti zrna a zlepšení odolnosti proti lamelárnímu trhání.

IV. Prevence a kontrola během provozu a údržby – Prevence šíření trhlin během servisu

1. Řízení výkyvů provozních podmínek

Vyhněte se častému spouštění{0}}a vypínání a drastickým změnám tlaku a teploty, abyste snížili riziko únavových trhlin.

U nádob se střídavým zatížením proveďte návrh na únavu a vyberte materiály s dobrou plasticitou.

2. Prevence praskání vlivem koroze (SCC)

Vyberte vhodné materiály, vyhněte se nekompatibilitě materiálů s citlivými médii (např. nepoužívejte austenitické nerezové oceli v prostředí s mořskou vodou).

Zlepšete korozní prostředí pomocí katodické ochrany, izolace povlaku nebo přidáním inhibitorů koroze.

Kontrolujte koncentraci a teplotu alkalických roztoků; tepelné zpracování po svařování je povinné, když jsou překročeny kritické hodnoty.

3. Pravidelná kontrola a včasná detekce

Provádějte externí kontroly, -destruktivní testování a měření tloušťky stěny podle „Pravidel pro pravidelnou kontrolu tlakových nádob“. Zaměřte se na kontrolu vysoce-rizikových oblastí, jako jsou svary, trysky a přechodové zóny koncových uzávěrů, abyste mohli rychle detekovat a řešit mikrotrhliny.