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        新聞資訊

        空壓機儲氣罐管道振動所致損壞及其修理
        摘要 介紹了空壓機管道振動引起的儲氣罐損壞兩例,提出了修理方法以及改進建議。主題詞: 儲氣罐 振動  空壓機儲氣罐
        1. 振動引起的儲氣罐損壞實例
        筆者在工作中多次經歷因管路振動引起的儲氣罐開裂,不僅耽誤生產,而且不利設備的安全運行。兩例的儲氣罐開裂部位和管路布置雖不同,但都是修理后重新開裂,因此有一定代表性?,F將其中兩例介紹如下。某礦L型空壓機,排氣壓力0. 8MPa, 出氣管直徑 159mm,儲氣罐安裝在室外,出氣管過墻孔原有支承, 因加裝止回閥, 將過墻孔加大,止回閥下未加支承,運行1年后,接管與儲氣罐筒焊縫沿著焊趾開裂,長度為周長一半。顯然是加裝止回閥后,由于DN150止回閥過重,而且無支承,管路振動引起焊縫疲勞破壞,沿強度最弱的焊趾部位開裂。經過焊補后,并未對空壓機出氣管路進行加固,運行半年后,補焊部位又重新開裂。某廠兩臺空壓機,僅有一臺儲氣罐,空壓機轉速480r /min,儲氣罐安裝在室外。其中一臺空壓機排氣管與儲氣罐進氣接管法蘭直接對接,而另一臺空壓機的排氣管在室外與第一臺空壓機管路成直角狀相連,連接部位為管道拐彎處,如圖1所示。2009年9月,空壓機運行3年后,發現儲氣罐側面支腿附近的部位有漏油痕跡,經檢驗發現,
        下封頭母材開裂,位于支腿的邊緣,裂紋外表面長為75mm,內表面長為100mm,裂紋走向橫向,如圖2。經分析認為是第二臺空壓機水平出氣管對儲氣罐形成側向推力, 氣流脈動引起儲氣罐左右振動,導致下封頭在側面支腿處橫向疲勞破壞。由于儲氣罐內壓的一次膜應力的影響,內表面的裂紋要比外表面長。經過補焊后,儲氣罐投入運行, 2010年3月,沿補焊部位的一端,下封頭母材又重新開裂,裂紋長90mm,被迫停機修理。筆者認為僅修理損壞部位,而不消除管路振動和安裝上的不合理
        結構,重新開裂是不可避免的。
        2. 儲氣罐的修理
        按照《壓力容器安全技術監察規程》規定,焊縫的修理不易超過兩次,所以在第二次補焊時,采取了慎重的措施, 制定了合理的修理方案。( 1)例1的空壓機出氣管的出墻孔和止回閥部位加裝支承,以減少振動。例2的第2臺空壓機出氣管改為在室內與第1臺空壓機管路相連。( 2)根據滲透探傷的結果,采用電動砂輪打
        磨的方法,清理開裂部位,坡口尺寸符合焊接規范要求,坡口附近不得有油、油漆、水等雜物。打磨至無裂紋為止,打磨長度不小于100mm,用滲透探傷檢查無裂紋后,方可進行補焊。這一點很重要,因為例2的支腿部位的封頭開裂,很可能第一次補焊時, 內部裂紋前端有未消除的微小裂紋,為第二次開裂留下隱患。( 3)根據現場情況, 進行手工電弧焊補焊,選用J507焊條,焊條經350℃烘焙并保溫2h ,隨
        取隨用。對于例1的進氣管接管角焊縫開裂, 因為是補焊過一次的焊縫,并且有補強板,為減少應力集中, 進行氧—— 乙炔火焰予熱, 溫度200℃~ 250℃。焊接規范: 電流80~ 120A, 電壓22~ 24V。焊后用石棉布覆蓋( 4)焊后3h,對補焊縫打磨,例2中封頭開裂的補焊,應打磨到焊縫與母材光滑過渡。對焊縫進行檢查,表面不得有氣孔、夾渣,尤其不得有裂紋、咬邊等缺陷。對接焊縫進行100%射線探傷, 角焊縫作滲透探傷, 必要時做水壓試驗檢查。
        3. 建議
        從管道振動引起儲氣罐損壞的情況可知,往復式壓縮機的振動問題不可小視,應從多方面采取措施,筆者建議:( 1)要盡量采取減少管道氣流脈動的措施。要按照設計管路來安裝管道,防止管路的共振;管道轉彎曲率半徑要大一些,并加強管路的支承; 需要改變原管路設計,如加裝閥門等部件,要重新考慮支承的情況;多臺空壓機共有一個儲氣罐時,其管道應在遠離儲氣罐的部位連接,并加強管路的支承,不可用例2的管路安裝方式連接。( 2)對儲氣罐的修理,要保證質量。儲氣罐的修理要按有關的壓力容器管理規程來執行,方案要經有關部門審批,施焊人員要具備資格,原有缺陷要徹底消除,焊后要檢驗合格后,才能投入使用。
        ( 3)儲氣罐設計要考慮振動影響??諌簷C儲氣罐的壓力一般較低,為一類壓力容器,結構設計無特殊要求,但從實際情況看應考慮振動的影響,可以考慮增加進氣管的補強板厚度,設計時提出對進氣管角焊縫進行超聲波探傷,保證焊縫的質量。支腿與封頭間增加墊板, 這樣,受到振動時,墊板的焊縫就會先損壞,不致引起封頭開裂。
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