曹月鳳 曹榮林 陳亞群
(江蘇中遠管道設(shè)備有限公司 225507)
金屬軟管泄漏原因分析及處理
曹月鳳 曹榮林 陳亞群
(江蘇中遠管道設(shè)備有限公司 225507)
近年來,金屬軟管的泄漏問題經(jīng)常發(fā)生,本文在調(diào)查分析的基礎(chǔ)上探究了金屬軟管腐蝕泄漏失效的原因并提出相關(guān)的維護建議,以期為我國的化工行業(yè)做出貢獻。
金屬軟管;泄漏;原因分析
金屬軟管是現(xiàn)代化工中最常使用的一種傳輸管道,其由金屬制成,兼具金屬的耐磨損、耐腐蝕、耐高溫和軟管的靈巧輕便等優(yōu)勢。進入21世紀以來,我國的工業(yè)經(jīng)濟得到了前所未有的發(fā)展,各工業(yè)單位對于金屬軟管的需求也日益增加。但是我國工業(yè)基礎(chǔ)仍很薄弱,金屬軟管的制作和維護工藝仍不完善,在化工作業(yè)中由于金屬軟管的泄漏而發(fā)生的化工事故經(jīng)常發(fā)生,造成了嚴重的經(jīng)濟甚至是生命財產(chǎn)損失。本文基于此,在大量調(diào)查分析的基礎(chǔ)上探究金屬軟管腐蝕泄漏失效的原因并提出相關(guān)的維護建議,對于提高金屬軟管的耐腐蝕性能,提高化工企業(yè)的生產(chǎn)效率,減少經(jīng)濟損失,促進行業(yè)發(fā)展,都具有積極意義。
2.1 金屬軟管損壞情況介紹
金屬軟管的損壞大致包括波紋管損壞、網(wǎng)套損壞和接頭損壞三種情況,不同模式的損壞類型其損壞原因與應(yīng)對策略都各不相同。
2.1.1 波紋管的損壞
在金屬軟管的三個主要組成部分(波紋管、網(wǎng)套、接頭)中,波紋管是最主要的部件,起最為關(guān)鍵的作用。波紋管的常見損壞形式有磨損破壞、腐蝕泄漏、焊縫開裂和爆破失效等主要形式。
2.1.2 網(wǎng)套的損壞
網(wǎng)套金屬軟管的外部保護面一般由金屬絲編制而成,柔軟易變形。網(wǎng)套的設(shè)計可以對金屬軟管起到外部保護作用,其損壞形式主要包括金屬絲帶的磨損、斷線以及網(wǎng)套鼓包等情況。
2.1.3 接頭的損壞
接頭既是波紋管和網(wǎng)套的連接部件,同時也具有連接金屬軟管和其他設(shè)備的作用,是保障金屬軟管正常運行的重要部件。接頭的損壞形式主要包括密封泄漏和點蝕穿孔等情況。
2.2 金屬軟管損壞的原因分析
與金屬軟管的損壞情況介紹相對應(yīng),在這里我們也分開討論波紋管、網(wǎng)套和接頭的損壞原因。
2.2.1 波紋管損壞的原因分析
前文提到,波紋管的損壞形式主要分為磨損破壞、腐蝕泄漏、焊縫開裂和爆破失效等,以下將逐一進行討論。
波紋管的磨損破壞主要可以分為機械加工時造成的破裂、熱處理不完全、金屬軟管的長度安排有缺陷以及出現(xiàn)水擊、共振等現(xiàn)象。在金屬軟管的制作過程中,由于其原料在成型過程中易發(fā)生小型的破裂現(xiàn)象,所以在后期的焊接過程中,金屬軟管內(nèi)表面存在既有的小裂紋,影響金屬軟管的正常使用;其次,金屬軟管的熱處理不完全也會嚴重影響到軟管的使用效果。一般而言,金屬的熱處理溫度要達到1000℃以上才能夠進行完全的熱處理。若溫度不達標,則會使金屬軟管中金屬材質(zhì)的性能大大降低,極易發(fā)生磨損現(xiàn)象。
波紋管的焊縫開裂的原因主要有三種,即焊接質(zhì)量問題導(dǎo)致的焊縫開裂、異種鋼焊接不當導(dǎo)致的焊縫開裂和焊接材料問題導(dǎo)致的焊縫開裂。在焊接過程中,若焊接質(zhì)量不合格將會導(dǎo)致直接的焊接裂縫。金屬軟管中使用的金屬材質(zhì)大多為性質(zhì)較軟的金屬,在焊接過程中若處理不當,極易出現(xiàn)焊接不實、產(chǎn)生氣孔、不牢等基本缺陷,使金屬軟管的質(zhì)量大受影響,甚至受到致命的損壞。此外,在兩段金屬管的接頭處一般采用焊接的方式,波紋管與接頭以及網(wǎng)套的連接也一般采用焊接的方式。在這種情況下,焊接的兩方經(jīng)常出現(xiàn)不同材質(zhì)的現(xiàn)象。在對異種材質(zhì)進行焊接的過程中,由于焊接難度大,經(jīng)常會出現(xiàn)大量裂紋的產(chǎn)生,其焊接部位的耐磨性能也大大降低,所以焊接磨損經(jīng)常在接頭、連接部位出現(xiàn)。最后,焊接材料的使用與焊接質(zhì)量一樣也關(guān)乎焊接的成敗。在不同的環(huán)境條件下,要適當選擇合適的焊接材料,盡量避免由于材料與環(huán)境的不適應(yīng)而發(fā)生的磨損、腐蝕以及化學(xué)反應(yīng),從而影響到金屬軟管的運行效果。
波紋管腐蝕泄漏的原因有很多種,其中主要有材質(zhì)選用錯誤導(dǎo)致的腐蝕泄漏、酸洗工序?qū)е碌母g泄漏、管道中腐蝕性介質(zhì)及特殊離子導(dǎo)致的波紋管點蝕穿孔泄漏、環(huán)境氧化腐蝕導(dǎo)致的波紋管開裂以及機械損傷導(dǎo)致的腐蝕泄漏。不同的金屬材質(zhì)其抗腐蝕性能也不盡相同,金屬的抗腐蝕性能主要是由金屬中的含碳比重所決定的。一般而言,含碳比重較低的金屬,其抗腐蝕性能比較好。在金屬軟管材質(zhì)的選用過程中要認真比較其防腐性能,選用正確合適的金屬材質(zhì)。在金屬軟管的制作過程中,為了去除管內(nèi)的氧化層,一般采用酸洗的工序。但是在酸洗工序中,酸洗的時間和溫度都無法確定。酸洗時的溫度過高過低都會引起金屬表面材質(zhì)的變質(zhì),酸洗時間更是直接決定了金屬的防腐性能和效果。
波紋管發(fā)生爆破是一種常見的波紋管損壞形式。在金屬軟管的制作工藝中,若未按照設(shè)計要求進行制作或者設(shè)計有誤,經(jīng)常發(fā)生波紋管爆破現(xiàn)象。此外,金屬軟管的壓力乃至溫度都是影響其性能的重要因素,與其爆破現(xiàn)象息息相關(guān)。
2.2.2 網(wǎng)套損壞的原因分析
網(wǎng)套由金屬絲、線編制而成,是波紋管的外部表面保護層,其損壞形式主要包括金屬絲帶的磨損、斷線以及網(wǎng)套鼓包等情況。
一般而言,過度使用金屬軟管經(jīng)常會導(dǎo)致網(wǎng)套的損壞。在金屬軟管的使用過程中,若管內(nèi)壓力過高,超過了金屬網(wǎng)套的承受范圍,金屬絲線會發(fā)生明顯的斷線現(xiàn)象。此外,在網(wǎng)套的安裝過程中經(jīng)常會出現(xiàn)安裝不符合規(guī)范的情況。若安裝不合適,網(wǎng)套在使用時由于外力極易出現(xiàn)額外受力的現(xiàn)象,以至于網(wǎng)套發(fā)生移位、破損。還有一些情況則是由于焊接過程中焊接不實造成的連接不牢現(xiàn)象。焊接不牢會導(dǎo)致網(wǎng)套極易脫落,與波紋管乃至其他設(shè)備發(fā)生脫離現(xiàn)象,網(wǎng)套的脫離會導(dǎo)致非常嚴重的后果。波紋管的腐蝕有時也會擴大到網(wǎng)套上,引發(fā)金屬絲線的腐蝕破壞。受腐蝕的金屬網(wǎng)套性能失效,經(jīng)常出現(xiàn)破裂的現(xiàn)象。
鼓包是網(wǎng)套經(jīng)常出現(xiàn)的問題,鼓包的原因也有多種。在金屬軟管的安裝過程中,受空間限制,網(wǎng)套的安裝經(jīng)常出現(xiàn)彎曲半徑過小的問題,往往導(dǎo)致網(wǎng)套的變形、鼓包。此外,若網(wǎng)套過松或者編制工序不完善均有可能導(dǎo)致網(wǎng)套的鼓包現(xiàn)象。
2.2.3 接頭損壞的原因分析
接頭作為波紋管和網(wǎng)套、外部設(shè)備的連接部件,在金屬軟管的運行過程中發(fā)揮著不可替代的作用,其損壞的原因主要有密封失效和點蝕穿孔導(dǎo)致泄漏兩種。
通過對金屬軟管各部件發(fā)生損壞的原因的分析,我們知道在金屬軟管的制作過程中,金屬的材質(zhì)、焊接質(zhì)量、外部環(huán)境等對金屬軟管的泄漏具有十分重要的意義。為此,我們要努力加強對以上各個環(huán)節(jié)的管控,提高金屬軟管的制作工藝,盡量減少乃至避免管道的泄漏現(xiàn)象發(fā)生。
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[2]杜健,李延夫,李曉旭,等.金屬軟管失效模式及失效原因分析[J].管道技術(shù)與設(shè)備,2015:2~4.
TQ055.8
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1004-7344(2016)17-0315-01
2016-5-20