加氫反應(yīng)器介紹ppt課件-資料下載頁
2025-01-14 09:58本頁面
【正文】 鋼堆焊層剝離損傷現(xiàn)象 。 堆焊層剝離現(xiàn)象有如下主要特征： (1)堆焊層剝離現(xiàn)象也是氫致延遲開裂的一種形式 。 高溫高壓氫環(huán)境下操作的反應(yīng)器 ， 氫會(huì)侵入擴(kuò)散到器壁中 。 由于制作反應(yīng)器本體材料的 CrMo鋼 (如 21/4CrlMo鋼 )和堆焊層用的奧氏體不銹鋼 (如Tp309和 Tp347)的結(jié)晶結(jié)構(gòu)不同 ， 因而氫的溶解度和擴(kuò)散速度都不一樣 ， 使堆焊層界面上氫濃度形成不連續(xù)狀態(tài) ， 如圖所示 。 而且由于母材的溶解度與溫度的依賴性更大 ， 當(dāng)反應(yīng)器從正常運(yùn)行狀態(tài)下停工冷卻到常溫狀態(tài)時(shí) ， 在過渡區(qū)界面上的堆焊層側(cè)聚集大量的氫而引起脆化 。 另外 ， 由于母材和堆焊層材料的線膨脹系數(shù)差別較大 ， 在反應(yīng)器制造時(shí)會(huì)形成相當(dāng)可觀的殘余應(yīng)力 。 據(jù)測(cè)試結(jié)果 ， 堆焊層界面上的正拉伸殘余應(yīng)力可達(dá) 。 還有 ， 由于過飽和溶解氫結(jié)合成分子形成的氫氣壓力也會(huì)產(chǎn)生很高的應(yīng)力 。 上述這些原因就有可能使堆焊層界面發(fā)生剝離 ， 而且經(jīng)過超聲檢測(cè)和聲發(fā)射試驗(yàn)的監(jiān)測(cè) ， 發(fā)現(xiàn)剝離并不是從操作狀態(tài)冷卻到常溫時(shí)就馬上發(fā)生 ， 而是要經(jīng)過一段時(shí)間以后 (需要一定的孕育期 )才可觀察到這種現(xiàn)象 。 (2)從宏觀上看 ， 剝離的路徑是沿著堆焊層和母材的界面擴(kuò)展的 ，在不銹鋼堆焊層與母材之間呈剝離狀態(tài) ， 故稱剝離現(xiàn)象 。 (3)從微觀上看 ， 剝離裂紋發(fā)生的典型狀態(tài)有沿著熔合線上所形成的碳化鉻析出區(qū)和沿著長大的奧氏體晶界擴(kuò)展的兩大類 。 影響堆焊層氫致剝離的主要因素 1)氫氣壓力和溫度的影響 在眾多影響堆焊層剝離的因素中 ， 操作溫度和氫氣壓力是最重要的參數(shù) 。 氫氣壓力和操作溫度越高 ， 越容易發(fā)生剝離 。 2)從高溫高壓氫環(huán)境下冷卻速度的影響 在高溫高壓氫氣中暴露后，其冷卻速度越快，越容易產(chǎn)生剝離。 3）反復(fù)加熱冷卻的影響 當(dāng)堆焊層過渡區(qū)吸藏有氫的情況下 ， 反復(fù)加熱冷卻的次數(shù)越多， 越容易引起剝離和促進(jìn)剝離的進(jìn)展 。 因?yàn)槎押笇硬牧吓c母材之間的線膨脹系數(shù)差別很大 ， 反復(fù)地加熱冷卻會(huì)引起熱應(yīng)變的累積 ， 已有實(shí)驗(yàn)證明 ， 它可對(duì)剝離起到上述影響的效果 。 4)焊后熱處理的影響 焊后熱處理對(duì)剝離也是一個(gè)很重要的影響因素 。 焊后熱處理溫度越高 ， 碳化鉻析出層就更寬 ， 將使材料的抗剝離性能明顯下降 。 防止堆焊層氫致剝離的對(duì)策 依上所述 ， 可以將引起堆焊層剝離的基本因素歸結(jié)為： (a)界面上存在很高的氫濃度； (b)有相當(dāng)大的殘余應(yīng)力存在； (c)與堆焊金屬的性質(zhì)有關(guān) 。 因此 ， 凡是采取能夠降低界面上的氫濃度 ， 減輕殘余應(yīng)力和使熔合線附近的堆焊金屬具有較低氫脆敏感性的措施對(duì)于防止堆焊層的剝離都是有效的 。 比如采用大電流高焊速的堆焊工藝；盡量避免非計(jì)劃的緊急停車；在正常停工時(shí)要采取使氫盡可能釋放出去的停工條件 ， 以減少殘留氫量 。 熱壁加氫反應(yīng)器的在役檢驗(yàn) 熱壁加氫反應(yīng)器在役檢驗(yàn)應(yīng)以檢查有無高溫氫腐蝕 、 氫致裂紋、 堆焊層氫致剝離裂紋和回火脆化程度等為主要內(nèi)容 。 檢驗(yàn)范圍及數(shù)量一般可根據(jù)以下幾方面考慮后確定 （ 1） 使用中通常容易出現(xiàn)裂紋的部位 ， 如法蘭的梯形密封槽 、 內(nèi)外部構(gòu)件與殼體連接的焊縫等； （ 2） 容易產(chǎn)生堆焊層氫致剝離裂紋或發(fā)生幾率大的部位； （ 3） 根據(jù)操作歷史 ， 包括溫度 、 壓力及其超溫 、 超壓和開停工次數(shù)的情況； （ 4） 根據(jù)過去檢驗(yàn)記錄 ， 如記錄的缺陷情況 、 返修部位等 。 總體來說 ， 檢驗(yàn)的重點(diǎn)應(yīng)該是法蘭密封面 、 高應(yīng)力和應(yīng)力集中區(qū) ， 主焊縫 、 堆焊層及層下缺陷和主螺栓 。 在役檢驗(yàn)主要采用無損檢測(cè)方法進(jìn)行 ， 包括目視檢查 （ VT） 、磁粉檢測(cè) （ MT） 、 滲透檢測(cè) （ PT） 和超聲波檢測(cè) (UT)以及超聲波衍射時(shí)差法 （ TOFD)， 此外 ， 國外還有聲發(fā)射檢查 （ AET） 作為輔助手段 。 反應(yīng)器在役檢驗(yàn)的典型部位及適用方法
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