鍋爐壓力容器壓力管道的特點(diǎn)
鍋爐壓力容器及直通視鏡都是在承受一定壓力和溫度的條件下運(yùn)行,它們的工作條件比一般機(jī)械設(shè)備惡劣得多。同時(shí)它們都具有爆炸危險(xiǎn)性。
鍋爐及直通視鏡是直接受火焰或其他熱輻射將水變?yōu)檎羝臒崃υO(shè)備。鍋爐受熱面內(nèi)外 接觸煙、火、灰、水、汽等物質(zhì),這些物質(zhì)在一定的條件下將對(duì)鍋爐元件起腐蝕作用;同時(shí),由于各受壓元件承受不同的內(nèi)外壓力和不同的工作溫度,從而產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力和附加應(yīng)力,隨著負(fù)荷和燃燒的變化,應(yīng)力也發(fā)生變化,這 容易使一部分承受集中應(yīng)力的受壓元件發(fā)生疲勞破壞。依靠鍋爐內(nèi)流動(dòng)的水汽來(lái)冷卻的受熱面園缺水、結(jié)水垢或水循環(huán)破壞使傳熱發(fā)生障礙,都可能使高溫區(qū)的受熱面燒損、鼓包、開(kāi)裂;另外,飛灰造成磨損,滲漏引起腐蝕等都會(huì)使鍋爐設(shè)備損壞。
壓力容器及直通視鏡在人們的印象中,結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜,尤其是中、低壓力容器。為什么這么重視它呢?這主要是石油化學(xué)工業(yè)生產(chǎn) 點(diǎn)決定的,即生產(chǎn)的大多是易燃、易爆、有毒介質(zhì),不允許泄漏, 不允許壓力容器破裂。其次,壓力容器的應(yīng)力情況和所處的工作條件也是令人關(guān)注的。從技術(shù)的角度來(lái)分析,其主要原因有:
(1)壓力容器局部應(yīng)力復(fù)雜, 別是在開(kāi)孔附近、轉(zhuǎn)角處以及其他結(jié)構(gòu)不連續(xù)處。
(2)壓力容器及直通視鏡使用條件比較苛刻,它不僅承受著大小不同的壓力載荷,而且有些在酸、堿環(huán)境和高溫或深冷的條件下運(yùn)行?,F(xiàn)代的壓力容器,越來(lái)越多地采用中、高強(qiáng)度鋼,又大都是焊接結(jié)構(gòu),在焊接制造中,容易產(chǎn)生微小缺陷,在使用中遇到合適的條件(如使用溫度等) 會(huì)迅速擴(kuò)展而突然發(fā)生破壞。
(3)與其他設(shè)備比較起來(lái),壓力容器及直通視鏡比較容易超載而且頻繁的開(kāi)、停工和壓力波動(dòng)。容易產(chǎn)生低周疲勞和超載迅速造成破壞事故。
鍋爐、壓力容器、壓力管道及直通視鏡之所以作為 種設(shè)備,除了因?yàn)樗鼈儽容^容易發(fā)生事故以外, 主要的是事故的后果嚴(yán)重。鍋爐、壓力容器、壓力管道發(fā)生爆炸事故,不但使整個(gè)設(shè)備遭到毀壞,而且還常常破壞周?chē)脑O(shè)備及建筑物,并造成人身傷亡,因?yàn)殄仩t、壓力容器、壓力管道內(nèi)的介質(zhì)都是有壓力的氣體或飽和液體,發(fā)生爆炸時(shí),內(nèi)部的介質(zhì)即卸壓膨脹,瞬時(shí)釋放出較大的能量,這些直通視鏡能量除了可以使整個(gè)設(shè)備或其碎塊以很高的速度向四周飛散外,還會(huì)產(chǎn)生沖擊波在大氣中傳播,從而造成 大的破壞。據(jù)計(jì)算,一個(gè)容積為iom3壓力為0.98MPa(10kgf/cm2)的容器,如果盛裝空氣,爆炸時(shí)釋放的能量相當(dāng)于3.15kg TNT炸藥的爆炸能量,它所產(chǎn)生的沖擊波可以毀壞30m以外的門(mén)窗玻璃。