铸铁造纸烘缸常见缺陷及其无损探伤关键技术.pdfVIP

盟应用技术 铸铁造纸烘缸常见缺陷及其无损探伤关键技术 叶玉龙 刘桂雄 李旭峰 陈和坤 0 (1．华南理工大学机械与汽车工程学院 2．广东省特检院 3．汕头市超声波所) 摘要：在介绍铸铁造纸烘缸材料和结构特点的基础上，分析铸铁造纸烘缸的常见缺陷，介绍目前铸铁烘缸 无损探伤的关键技术。针对铸铁造纸烘缸的材料和结构特点，分析这些技术在铸铁烘缸无损检测方面存在的局限 性，并结合世界研究热点提出了铸铁造纸烘缸无损检测技术发展趋势，强调了超声波检测新技术的重要地位。 关键词：铸铁造纸烘缸；缺陷；无损探伤；超声波检测 1引言 盖与筒体用多个螺栓连接。烘缸的附件主要有虹吸管 和压力安全阀。 铸铁因其 良好的耐磨性、耐腐蚀性和保温性，且 其内应力比钢制压力容器小得多，而被世界各国广泛 应用于造纸烘缸。由于铸铁造纸烘缸一般体积较大， 价格昂贵，所以国内造纸厂多从国外进 口1日烘缸。由 于使用时间较久，一般在投产前要对烘缸进行安全检 测，使用期间也需要按压力容器的安全规定进行定 检 。由于造纸烘缸缺陷引起事故造成的损失巨大，故 对铸铁烘缸进行常见缺陷分析和无损探伤研究有很 重要的现实意义。 图1烘缸 2铸铁造纸烘缸的材料及结构特点 虽然钢焊接的造纸烘缸传热效率较好，但是卷曲 的钢板内应力无法释放，导致结构不够稳定，因此 目 前造纸烘缸基本还是采用铸铁 。铸铁主要有 白口铸 铁、灰 口铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和合金铸铁。灰 口铸铁断面呈灰色，其减震性、耐磨性和水中的耐腐 蚀性等性能都优于其它类型铸铁，因此，铸铁造纸烘 缸多采用灰 口铸铁[I】。由于铸铁烘缸一般较厚，在铸 造冷却过程中常会出现气孔、夹砂、冷隔、缩孔、疏 图2烘缸端盖 松和裂纹等情况，内部还常存在大量片状石墨和各向 异性分布的粗大晶粒[21。 3铸铁造纸烘缸的常见可能性缺陷 铸铁造纸烘缸主要由缸体和端盖组成。烘缸实物 烘缸是造纸机的重要部位，工作时会受到高压水 图如图1所示。烘缸中间部位为一圆筒形灰 口铸铁壳 蒸气的腐蚀，尤其是两端盖不但承受自重和缸内蒸汽 体称之为缸体，两端为凹形或者凸形端盖。端盖是变 冷凝水重量，还受到烘缸转动的离心力作用。由于铸 曲率、不等厚度的铸铁板，端盖上开有人孔，可供人 铁烘缸的材料和结构特性影响，相对薄弱部位容易出 员进入烘缸筒体内部进行检查。端盖如图2所示。端 20 现缺陷，主要有：端盖或缸体裂纹、表面磨损或剥落、 部位、人孔环带、端盖筋板与轮毂过渡区域、端盖与 弯曲和扭转变形、连接螺栓扭裂和缸内锈蚀等3【】。 缸体连接法兰盘部位和连接螺栓都容易出现应力集 (1)烘缸铸造成型时留下的缩孔、夹砂和气孔等 中，导致裂纹9【]；另外，在烘缸端盖人孔压条槽处受 缺陷4【1。虽然很多时候不会直接影响烘缸的安全使用， 力集中容易出现放射状的裂纹，导致端盖漏水甚至破 但这些缺陷部位的结构强度相对于其它部位有所降 裂[9】；连接螺栓受腐蚀之后，在蒸汽压力等应力的作 低，使用时更容易受到破坏，影响安全。 用下，可能会断裂，导致爆炸，造成严重后果。 f2)简体腐蚀，厚度减少。烘缸 内表面经常处于 (5)虹吸管和压力阀损坏。虹吸管和压力阀都是 高压水汽环境下，缸体内壁容易被水汽腐蚀，导致表 烘缸非常重要的附件。虹吸管主要导出缸内冷凝水； 层脱落、凹坑；烘缸外表面需要保持一定的光洁度以 压力阀监控烘