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长城科工贸-反应釜损坏原因分析

[导读]反应釜是改质沥青工段最重要的设备之一, 其运行好坏及寿命长短不仅关系着生产顺行与否,而且还关系着生产的安全和经济效益。频繁更换反应釜不仅增加了生产成本, 给改质沥青的生产组织带来不便,也影响沥青的产量和质量,使分公司和整个股份公司的利润降低。

高温下发生氧化反应钢与合金在高温下不可避免地会与氧起化学反应, 并在其表面形成氧化膜。铁的氧化在560℃以上加剧, 这是由于氧化膜中出现了FeO的缘故。此时氧化膜分为三层, 最表层是Fe2O3, 中层为Fe3O4, 最里层为FeO。由于FeO中空位较多, 氧原子易于向内扩散与铁离子结合, 因此氧化加剧。Mn对钢的氧化不利, 含锰高的钢氧化膜和钢结合的不牢固, 冷却时氧化膜极易崩落[2]。Q345R的含锰量 (质量分数) 为1.2%~1.35%, 釜壁的氧化膜一层层的崩落, 使釜壁变薄, 在釜壁变到一定厚度时, 在蠕变变形和釜内沥青压力的作用下使釜烧穿泄漏。2.2 高温对短期静载的影响屈服强度随温度升高而下降, 超过400℃时, 低碳钢的屈服强度就测不出来了。强度极限在250~350℃以前虽有所升高, 但以后则迅速下降, 所以低碳钢超过400℃就不能使用了[3]。在反应釜的运行过程中, 操作工调整炉膛温度不及时或是特殊情况的时候会使釜壁温度超过400℃, 釜壁在釜内沥青静压力的作用下, 会使反应釜发生外凸变形。2.3 高温对长期加载的影响在常温或不太高的温度时, 构件的变形量只与所加载荷有关, 只要外力大小不变, 构件的变形量就不变, 然而这种情况在高温条件下就不存在了。在生产过程中发现, 碳钢构件在超过400℃的高温下承受外力时, 虽然外力大小不变, 但是构件的变形却随着时间的延续而不断增长, 而且这种变形是不可恢复的。高温受力构件所特有的这种现象, 称为材料的蠕变, 其变形称为蠕变变形。发生蠕变的条件有两个:一是要有一定的高温;二是要有一定的应力。在满足这两个条件的前提下, 提高温度或增大应力都会增加蠕变速度[3]。蠕变变形是塑性变形, 卸载后不再消失[4]。釜在工作过程中同时满足高温和有一定的应力, 使釜发生蠕变变形。2.4 反应釜壁结渣对釜的影响反应釜釜壁结渣造成釜的导热性差, 使炉膛和烟道的热量无法正常传导到釜内沥青;由于反应釜釜底安装了测温点, 当釜温度没有达到操作规程要求时, 就会通过提高炉膛温度来加热反应釜, 渣子阻挡了热量传入反应釜内, 造成反应釜壁局部温度过高, 当反应釜壁温度超过400℃后, 在反应釜釜内沥青压力的作用下发生蠕变变形, 同时也加剧了反应釜釜壁的氧化。

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