【摘要】： 隨著耐腐蝕襯里容器的廣泛使用,焊縫埋藏缺陷和襯里背側(cè)裂紋已成為造成襯里失效的重要威脅因素。本文針對(duì)不銹鋼襯里背側(cè)裂紋進(jìn)行了超聲波探傷的試驗(yàn)研究,并對(duì)Lamb波在厚度為8mm的316Mod尿素級(jí)不銹鋼襯里背側(cè)裂紋檢測(cè)的可行性進(jìn)行了試驗(yàn)研究,為實(shí)現(xiàn)耐腐蝕高壓容器襯里層的快速檢測(cè)奠定了一定基礎(chǔ)。 分析了引發(fā)耐腐蝕高壓容器襯里層失效的主要因素�；贏NSYS有限元法分析了尿素合成塔襯里間隙對(duì)襯里板應(yīng)力分布的影響。結(jié)果表明：襯里間隙的存在,增加了襯里層發(fā)生強(qiáng)度失效和襯里破裂的機(jī)率。模擬分析了背側(cè)含有穿透性裂紋和圓坑的尿素合成塔襯里背側(cè)應(yīng)力的分布情況,求出了316L尿素級(jí)不銹鋼板應(yīng)力腐蝕的門檻值為213MPa·m1/2。 采用線切割的加工方式,自行設(shè)計(jì)制作了一組具備一定尺寸和形狀的人工模擬背側(cè)缺陷試塊。通過(guò)試驗(yàn)研究,對(duì)比不同超聲參數(shù)對(duì)超聲探傷效果的影響,得到了8mm厚316Mod尿素級(jí)不銹鋼板的超聲探傷參數(shù)：縱波探頭,2.5P13×13K1,耦合劑為機(jī)油。 對(duì)人工缺陷試塊進(jìn)行了超聲波探傷。探傷的結(jié)果表明：超聲探傷對(duì)深度為0.5mm以上的缺陷比較敏感,缺陷回波的高度與缺陷深度成正比。在此基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了對(duì)含有自然缺陷的襯里試塊的超聲檢測(cè),對(duì)其內(nèi)部缺陷進(jìn)行了準(zhǔn)確的定位和定量。 采用Matlab軟件得出了316Mod尿素級(jí)不銹鋼板的群速度與相速度的頻散曲線,首次將Lamb波檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用在8mm厚不銹鋼襯里層背側(cè)裂紋的檢測(cè)。試驗(yàn)結(jié)果表明：lamb波用于8mm厚的316Mod尿素級(jí)不銹鋼板背側(cè)裂紋的探傷方法是可行的,也是可靠的,并且可以實(shí)現(xiàn)大面積的的檢測(cè),探傷效率高,值得推廣
【圖文】：

(l)活套襯里法活套襯里法是將內(nèi)襯層直接套入預(yù)先制好的碳鋼或低合金鋼外殼中(如圖2一1所示，其中l(wèi)為襯里、2為外殼、3為襯里法蘭、4為外殼法蘭)。內(nèi)襯層的焊接接頭大部分在套合前焊接，易于檢測(cè)，質(zhì)量可保證，耐腐蝕性能好。但由于外殼和襯層之間存在間隙，在內(nèi)壓作用下，襯層的應(yīng)力水平較高，一般用于內(nèi)徑不超過(guò)400mm，溫度和壓力較低的非真空容器上。為消除外殼和襯層見(jiàn)得間隙，可在間隙內(nèi)灌入熔融的鉛。灌滿后冷卻，使二者結(jié)合為一體撐胎撐緊襯層，再焊接的一種方法。，，，………………‘‘ lll }}}}}圖2一1活套襯里結(jié)構(gòu)示意圖圖2一2撐胎結(jié)構(gòu)示意圖Fig.2一 1StructerofthelooPerliningFig.2一 2StrUeterofthetirestays(2)機(jī)械撐緊襯里法機(jī)械撐緊襯里法是將最后一道縱向焊接接頭為焊接的襯層放入制好的鋼外殼內(nèi)

甚至發(fā)展為破裂。腐蝕的直接成因是局部氧的缺乏，造成金屬表面鈍化膜的破壞，但形成因素與焊接材料及焊接質(zhì)量有關(guān)。在安裝或檢修襯里板時(shí)造成內(nèi)襯板劃痕致使該處局部缺氧，不易形成鈍化膜，造成局部腐蝕。例如圖2一3為某制藥廠的襯里試塊，從圖中可以清楚看到襯里層內(nèi)表面布滿了腐蝕坑，大的腐蝕坑直徑有smm之大，這些腐蝕坑都是由腐蝕性介質(zhì)對(duì)襯里的局部腐蝕所造成的。圖2一3襯里層板的腐蝕蝕坑Fig.2一 3CorrosionPitsofsrainless一 steellining另外對(duì)襯里威脅較大的還有局部腐蝕對(duì)襯里焊縫的腐蝕，這些焊縫部位在檢測(cè)時(shí)又因?yàn)殡y檢或漏檢，成為襯里失效的主要因素之一。其主要原因有以下幾個(gè)方面:(l)焊縫本身存在缺陷，泄漏點(diǎn)所在的蓋板和襯里角焊時(shí)，焊接帶內(nèi)部存在有針孔。(2)塔內(nèi)壓應(yīng)力的突然增大，，使氣孔處存在更大的交變應(yīng)力集中，導(dǎo)致氣孔擴(kuò)大，形成泄漏點(diǎn)。(3)尿素合成塔內(nèi)自身介質(zhì)
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TH49;TG115.285

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 賈文鵬;Q345R在高應(yīng)力和腐蝕環(huán)境協(xié)同作用下的損傷評(píng)估[D];山東大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2628268