Ako predísť prasklinám v tlakových nádobách?

I. Výber a manažment materiálu – kontrola rizika trhlín pri zdroji

1. Výber materiálov s vynikajúcou odolnosťou proti prasknutiu

Uprednostňujte nízkouhlíkové ekvivalentné ocele (napríklad SA516GR70), ktoré majú dobrú zvárateľnosť a nízky sklon k praskaniu za studena.

V prostrediach obsahujúcich korozívne médiá, ako je síra a chlór, sa vyhnite používaniu materiálov citlivých na koróziu pod napätím, ako je austenitická nehrdzavejúca oceľ.

Pri nízkych-teplotách vyberte materiály s dobrou nízkoteplotnou-húževnatosťou, aby ste zaistili, že energia nárazu bude spĺňať návrhovú teplotu (napr. Väčšia alebo rovná 27 J pri -46 stupňoch ).

2. Prísna kontrola obsahu škodlivých prvkov

Obmedzte obsah síry a fosforu v základnom kove a zváracích materiáloch (vo všeobecnosti menší alebo rovný 0,03 % ~ 0,04 %), aby ste zabránili praskaniu za tepla a krehkému lomu.

Kontrolujte obsah uhlíka (vo všeobecnosti<0.12% in welding wire) to reduce the tendency for crystallization cracking.

3. Sušenie a čistenie zváracích materiálov

Používajte zváracie elektródy s nízkym -vodíkom a prísne ich vysušte v súlade s predpismi, aby ste zabránili rozkladu vlhkosti a vnášaniu vodíka, čím sa zníži riziko praskania spôsobeného vodíkom-. Vyčistite skosenie a obe strany, aby ste odstránili olej, hrdzu, vlhkosť a iné nečistoty, čím sa znížia zdroje vodíka a riziko tvorby trosky.

II. Optimalizujte proces zvárania – kontrola tepelného napätia a difúzie vodíka

1. Predhrievanie a Interpass Temperature Control

V prípade hrubostenných -alebo vysokopevnostných oceľových nádob{1}} predhrejte (zvyčajne 150 – 300 stupňov ), aby ste znížili rýchlosť chladenia, spomalili difúziu vodíka a zabránili praskaniu za studena.

Udržujte medziprechodovú teplotu nad teplotou predohrevu, aby ste sa vyhli trhlinám pri opätovnom ohreve spôsobeným opakovaným ohrevom zvaru.

2. Racionálny výber zváracích parametrov a postupnosti

Ovládajte zvárací prúd, napätie a rýchlosť, aby ste predišli nadmernému prívodu tepla vedúcemu k zhrubnutiu zrna alebo nedostatočnému taveniu.

Použite symetrické zváranie a techniky segmentovaného zadného-zvárania na rozptýlenie obmedzujúceho napätia a zníženie deformácie zvárania a zvyškového napätia.

Vyhnite sa zvarom „hríbovitého{0}}tvaru“, zlepšite koeficient tvorby zvarových hút a znížte tendenciu kryštalizačného praskania.

3. Po-tepelnom spracovaní po zváraní a po-odstránení vodíka po zváraní

Vykonajte tepelné spracovanie po-zváraní (napr. niekoľko hodín podržte pri teplote 200 – 300 stupňov), aby ste urýchlili únik vodíka a zabránili oneskorenému praskaniu.

V prípade nádob náchylných na koróziu pod napätím alebo vyrobených z{0}}vysokopevnej ocele vykonajte tepelné spracovanie po-zváraní-odstránenia napätia (PWHT), aby ste znížili zvyškové napätie.

III. Konštrukčný dizajn a zvládanie stresu – zníženie koncentrácie stresu

1. Optimalizácia konštrukčného návrhu

Vyhnite sa ostrým rohom a prudkým-rezom; prijať návrhy plynulých prechodov na zníženie lokalizovanej koncentrácie napätia.

Zlepšite typy spojov, ako je výmena vyčnievajúcich dýz za preplachovacie dýzy, aby ste znížili pevné obmedzenia a zabránili praskaniu pri zahrievaní.

2. Kontrola zvyškového napätia vo výrobe

Eliminujte zvyškové napätie vznikajúce pri obrábaní a zváraní tepelným spracovaním, brokovaním atď.

Vyhnite sa nadmernému spracovaniu za studena, aby ste predišli stvrdnutiu a iniciácii mikrotrhlín.

3. Použite oceľ odolnú voči roztrhnutiu lamiel

Pre veľké, hrubostenné-nádoby vyberte oceľ s ultra-nízkym obsahom síry (S 0,005 % alebo menej) alebo oceľ s pridanými modifikátormi na zjemnenie veľkosti zrna, čím sa zlepší odolnosť voči lamelárnemu trhaniu.

IV. Prevencia a kontrola počas prevádzky a údržby – Zabránenie šíreniu trhlín počas prevádzky

1. Kontrola výkyvov prevádzkových podmienok

Vyhnite sa častému spúšťaniu{0}}a vypínaniu a drastickým zmenám tlaku a teploty, aby ste znížili riziko únavových trhlín.

Pre nádoby so striedavým zaťažením vykonajte návrh na únavu a vyberte materiály s dobrou plasticitou.

2. Zabránenie praskaniu v dôsledku korózie spôsobeného napätím (SCC)

Vyberte vhodné materiály, vyhýbajte sa materiálovej nekompatibilite s citlivými médiami (napr. nepoužívajte austenitickú nehrdzavejúcu oceľ v prostredí s morskou vodou).

Zlepšite korozívne prostredie katódovou ochranou, izoláciou povlaku alebo pridaním inhibítorov korózie.

Kontrolujte koncentráciu a teplotu alkalických roztokov; tepelné spracovanie po zváraní je povinné, keď sa prekročia kritické hodnoty.

3. Pravidelná kontrola a včasné zistenie

Vykonávajte externé kontroly, -deštruktívne testovanie a merania hrúbky steny podľa „Pravidiel pre pravidelnú kontrolu tlakových nádob“. Zamerajte sa na kontrolu vysoko-rizikových oblastí, ako sú zvary, dýzy a prechodové zóny koncových uzáverov, aby ste mohli rýchlo odhaliť a odstrániť mikrotrhliny.