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套筒是分流塔設(shè)備上的重要零部件，其材料為10mm厚的Q235鋼和進(jìn)口的TZ33鋼板。套筒的作用是分流疏導(dǎo)分流塔中的酸洗氣體，包括20%（體積分?jǐn)?shù)）左右的H2S，60%（體積分?jǐn)?shù)）左右的CO2 及部分水蒸氣，工作中承受一定氣體壓力，工作溫度約為100-110℃。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，套筒件因開裂多次發(fā)生泄漏事故，并且裂紋修補(bǔ)后不久又重新開裂，裂紋主要出現(xiàn)在焊縫熱影響區(qū)附近。經(jīng)分析其缺陷產(chǎn)生的原因，發(fā)現(xiàn)采用高頻感應(yīng)加熱電源進(jìn)行去應(yīng)力退火熱處理，可有效避免此種缺陷的產(chǎn)生。
分析認(rèn)為，套筒內(nèi)壁運(yùn)行中承受一定氣體壓力，工件外圓切線方向上存在拉應(yīng)力，同時(shí)在焊縫熱影響區(qū)還存在殘留內(nèi)應(yīng)力，因而工件的實(shí)際應(yīng)力是殘留應(yīng)力與工作應(yīng)力的疊加結(jié)果。當(dāng)疊加應(yīng)力超過工件的臨界強(qiáng)度時(shí)，工件將產(chǎn)生開裂。從工件腐蝕應(yīng)力分析可知，工件焊縫處熱影響區(qū)受到嚴(yán)重腐蝕，腐蝕作用使該部位抗拉強(qiáng)度下降，在腐蝕應(yīng)力作用下后導(dǎo)致套筒開裂失效，即套筒熱影響區(qū)處開裂屬于應(yīng)力腐蝕開裂破壞。
綜上分析，提出工藝改進(jìn)措施如下：
（1）對(duì)焊后套筒，采用高頻感應(yīng)加熱電源進(jìn)行去應(yīng)力退火處理，溫度為500℃。
（2）對(duì)已開裂工件的焊縫部位，在裂紋尖端處鉆小孔，目的是減少應(yīng)力集中，使應(yīng)力釋放；然后進(jìn)行電焊修補(bǔ)。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，此法可提高工件壽命1倍多。
（3）為防止工件腐蝕作用，可在套筒內(nèi)表面涂防護(hù)漆或用電化學(xué)保護(hù)方法，以降低和防止腐蝕介質(zhì)對(duì)套筒的侵蝕，延長(zhǎng)工件壽命。
（4）套筒應(yīng)力腐蝕的防治要全面考慮，除上述諸點(diǎn)措施外，還要嚴(yán)格控制套筒材料選擇，控制焊接接頭的焊接質(zhì)量和均勻性，防止晶粒粗大，盡量降低焊接接頭熱影響區(qū)的殘留應(yīng)力，減少該區(qū)域因應(yīng)力集中和腐蝕作用產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂的隱患和危險(xiǎn)。
采用改進(jìn)工藝生產(chǎn)后，分流塔套筒焊縫應(yīng)力腐蝕開裂缺陷不見了，使用壽命也大大提高，是傳統(tǒng)熱處理的2-3倍。更好的是此工藝適合大批量大規(guī)模生產(chǎn)，可以大大提高生產(chǎn)效率。
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