烘缸的定期检验

烘缸的定期检验.烘缸的结构和使用特点烘缸是用铸铁制成的两端有盖的空心圆筒，由缸体及其两端的缸盖组成，外径多为1000〜3000mm,在运转过程中，内筒蒸汽将输送的纸张烘干烫光。为了增加纸面光滑度，要求把烘缸外表面磨光并把内表面熠光，使整个烘缸壁保持厚薄一致，以保证烘缸的安全、平衡和各处传热均匀。烘缸的作用是用来烘干纸页中的水分，整饰纸面。铸铁烘缸的数量约占造纸行业压力容器总数的2/3o造纸机械用烘缸不同于一般的钢制压力容器，通常制造烘缸的材料一般多为HT200、HT250、HT300。铸铁烘缸设计压力通常为0.3MPa、0.5MPa、0.8MPa，介质主要是饱和蒸汽或过热蒸汽，常见规格有1000mm、1500mm、1800mm及

2500mm,最大可达4000mm。烘缸主要部件包括:根壳、扰流棒、虹吸管、端盖、人孔盖、轴承、轴头、蒸汽接头等。缸体和缸盖用螺栓连接，缸体结构不连续区域（如缸体过渡区域）为烘缸的最薄弱环节。.烘缸常见缺陷类型及产生机理铸件是金属液注入铸模中冷却凝固而成的，受铸模造型质量、浇注工艺及铸件几何形状等的影响，在铸件中常见的铸造缺陷主要有：气孔、缩孔、疏松、分层和裂纹等；同时铸铁烘缸在使用过程中不断的受到蒸汽的冲蚀，经常开停机造成的疲劳，在使用过程中形成的缺陷有磨损、腐蚀、裂纹等。气孔和缩孔气孔是由于金属液含气量过多、模型潮湿及透气性不佳，使金属液体在凝固时气体来不及逸出而被凝在铸件中而形成的空洞；缩孔和疏松是由于金属液冷却凝固时体积收缩得不到液体金属补缩而形成的缺陷，这些缺陷往往位于铸件内部，如表面机加工时未及缺陷深度，在烘缸出厂时呈闭合状态，难于被发现。在使用一段时间后，烘缸内表面被蒸汽冲蚀，或外表面的磨缸等处理，可能呈开口状缺陷并被发现，而且缺陷大小深度不一。这些大小不一的缺陷，相当于减少了烘缸的壁厚，降低了烘缸的强度。由于铸铁凝固的特性，使气孔、缩孔和疏松多位于截面最大部位或截面突变处，对在用烘缸宏观检查发现，在烘缸缸盖的轴孔附近、人孔凸缘附近、烘缸筒体的小R部位易出现气孔或缩孔。分层分层是由于铸造时金属液中了混入了熔渣、气隙等杂质而形成的，使用过程中经蒸汽冲刷、冷凝水浸蚀及开停车热胀冷缩等，分层不断加剧，直至剥落。在定期检验时，烘缸的缸体、缸盖部位均发现过有分层、剥落的现象。裂纹钢液冷却过程中由于内应力（热应力和组织应力）过大、结构拘束等使铸件局部开裂，烘缸在使用过程中由于载荷等原因也可能形成裂纹。铸件截面尺寸突变处，应力集中严重处，容易出现裂纹。在铸铁烘缸中，裂纹多出现在缸体凸缘过渡段（小R部位）。烘缸缸盖也易形成裂纹缺陷，且有不少裂纹为贯穿性裂纹。因为缸盖内外表面均为铸造面，铸造缺陷较多，工作时缸盖不仅承受内压，且承受缸体自重和疏水系统失灵时冷凝水引起的弯曲应力，且由于缸体不停的旋转，使缸盖部份一直在承受循环的应力，容易导致疲劳，因此缸盖内外表面或轴孔周围等处易产生裂纹。.烘缸定期检验方案编制造纸铸铁烘缸是一种由强度性能较低的脆性材料铸铁制造的压力容器，属于一类压力容器，按TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》需要进行定期检验，但TSGR7001-2013《压力容器定期检验规则》对铸铁烘缸没有指导性的意见，QB/T2556—2002《造纸机械用铸铁烘缸设计规定》和QB2551－2002《造纸机械用铸铁烘缸技术条件》是针对造纸机械用铸铁烘缸设计和制造提出的，也未对定期检验提出相关要求。在用造纸机械用铸铁烘缸定期检验通用方案（摘录）总则为了规范对在用造纸机械用铸铁烘缸的定期检验工作，提高检验工作质量，特制订本方案。本方案适用于外径小于或等于4000mm，设计压力或最高工作压力小于等于0.8MPa的在用造纸铸铁烘缸（以下简称烘缸）的定期检验。在用造纸机械用铸铁烘缸的定期检验工作的依据是：《中华人民共和国特种设备安全法》国务院373号令《特种设备安全监察条例》；国家质量技术监督局《固定式压力容器安全技术监察规程》（以下简称《容规》）；国家质检总局TSGR7001-2013《压力容器定期检验规则》（以下简称《检规》）；ZBY91003-88《造纸机械用铸铁烘缸技术条件》；ZBY91008-89《造纸机用铸铁烘缸设计规定》；QB2551-2002《造纸机械用铸铁烘缸技术条件》；QB/T2556-2002《造纸机械用铸铁烘缸设计规定》；GB9439-88《灰铸铁件》；NB/T47013-2015《承压设备无损检测》GB/T31213-2014《无损检测铸铁构件检测》其他相关文件、标准。定期检验的程序、项目与要求检验前企业的准备工作设备必须停机，用盲板或其它可靠方法隔断蒸汽来源，必须切断与烘缸有关的电源，并设置明显标志，采取有效措施，保证烘缸在检验期间不发生转动。拆除妨碍检验工作的导布、传动侧虹吸管等物件。卸掉排气、排水螺栓，清除烘缸内部冷凝水，拆除蒸汽入口与烘缸的连接面，必要时打开人孔或手孔，清理烘缸内部，并进行通风。准备好安全照明设备。此外，还应遵照《检规》第十七条的要求做好准备工作。对检验员认为有必要清理的部位进行清理。检验单位的准备工作：审查资料，以确定检验项目。自检所有要用的检验仪器、设备完好情况。自查所有检验人员的持证资格。准备好要用的规程、规则、标准。准备好劳保用品及安全防护用品。检验设备、仪器工具包括：（1）超声波测厚仪；（2）硬度计；（3）内窥镜；（4）磁粉探伤仪；（5）超声波探伤仪；（6）裂纹测深仪；（7）卷尺；（8）手电筒。检验项目检验项目以宏观检查、测厚、硬度测定、安全附件检查为主，必要时增加表面无损检测、超声波检测、声发射检测、强度校核、耐压试验等项目。原始资料审查按《检规》第十六条的规定审查出厂资料（产品合格证、质量证明书、竣工图、监检证书、强度计算书等）、历次检验、修理、使用管理资料，年度检查报告。设计压力为0.3MPa时，缸体和缸盖材质应不低于HT200。设计压力为0.5MPa时，缸体和缸盖材质应不低于HT250。设计压力为0.8MPa时，缸体和缸盖材质应不低于HT300。人孔盖的材质应不低于HT200。设计压力不清楚的，最高工作压力按0.3MPa处理。宏观检验用肉眼或视频内窥镜对内、外表面缸体、封头及应力集中部位仔细检查，特别是缸体内表面锥颈过渡结构或圆弧过渡结构、缸盖大R过渡等部位、以及排液装置（虹吸管）是否齐全、完整等情况，若发现可疑痕迹，应对其进行表面探伤，确定是否存在缺陷，并判定缺陷的大小及危害程度。烘缸表面不允许任何裂纹存在，将发现的裂纹消除后还应重新检查，并应适当缩短检验周期。机械损伤、腐蚀、铸造缺陷允许深度，应满足安全使用最小厚度的要求。检查缸体有无补孔等缺陷，补孔应符合下列规定：（1）铆钉直径不得大于其长度，且不得超过8mm，铆钉不得松动脱落；（2）相邻两补孔的中心距不得小于两补孔直径之和；（3）补孔的深度应不超过壁厚的40%；（4）缸面的补孔总数以每平方米计算，不得超过10个，且在任意100mmX100mm面积内的补孔数不应超过10个；（5）不允许焊接补孔。螺栓连接是否紧密。几何尺寸检验（直径、长度、圆弧过渡结构、锥颈与缸壁夹角、锥颈长度等）。圆弧过渡结构缸体小R值应大于等于30mm，锥颈与缸壁夹角应大于等于8°,锥颈长度应大于等于80mm。壁厚测定测定烘缸的壁厚，每只烘缸缸体测点应不少于12点，缸体十字线上各均布三点。必要时两端盖各测一点，人孔盖或手孔盖上测一点。对有疑问的可增加壁厚测定点数。表面探伤对宏观检验发现的可疑痕迹及检验员认为有必要处应进行渗透探伤或磁粉探伤，重点检查缸体圆弧过渡或锥颈过渡处。硬度检测硬度测试方法：测试点在离缸体两端80〜100mm范围内，并避开缸体与端盖的结合处，每端各测两点，所测四点的硬度算术平均值为缸面硬度值。其他检测方法。如检验员认为必要时，可采用超声波检测、声发射等方法进行无损检测。强度校核烘缸厚度减薄超过腐蚀余量时，应进行强度校核。无原始资料的烘缸或缸面硬度值偏低时，在耐压试验前应进行强度校核，校核压力取耐压试验压力值，安全系数取10。耐压试验在其他检验项目均完成，并经强度校核合格的前提下进行耐压试验，试验时应有可靠的安全防护设施，如设置必要的警戒线，试验人员应在警戒线外或可靠的障碍物后，在进行耐压试验的烘缸缸体周围安置安全设施等，耐压试验安全准备工作已经使用单位技术负责人或安全部门检查认可，使用单位的安全部门应进行过程现场监督。耐压试验过程中，不得进行与试验无关的工作，无关人员不得在试验现场停留。耐压试验分水压试验和最高工作压力校核试验。水压试验下列几种情况均应做水压试验，水压试验压力系数取2.0，水压试验时要支撑好缸体，使轴承不受力或卸下来进行水压试验，具体试验方法及要求应符合《容规》的规定。（1）对于内外部检验缺陷较多，又经过修理的烘缸；（2）检验员认为有必要时。最高工作压力校核试验在其他检验项目均合格的前提下，当烘缸不进行水压试验时应进行最高工作压力校核试验。试验介质为蒸汽或压缩空气。试验压力为烘缸核定最高工作压力的1.1倍，且不得高于设计压力。若无法确定设计压力的，试验压力不得超过0.3MPa,（试验合格后，核定的最高工作压力最大为0.27MPa）。开机空转检查，以无泄漏、无异常响声为合格。安全附件检查在锅炉房分汽缸后通入烘缸的管道或分汽缸上应装设减压阀、安全阀、压力表、主蒸汽控制阀等可靠的管道附件，不允许蒸汽无安全泄压装置由锅炉直接通入烘缸；检查安全阀、压力表的检验报告和使用有效期的证书，以及其铅封情况。对不符合要求的应立即整改，整改方案应满足安全使用的要求，其余安全附件项目检查按《检规》。缺陷处理检验中如发现缺陷，分析缺陷性质、类型、尺寸、形状、部位，会同有关单位进行讨论是否返修。如需对不允许的超标缺陷返修，则由使用单位联系并负责返修工作。安全状况等级的评定安全状况等级应依据《容规》、《检规》，根据检验结果综合评定，以其中项目等级最低者，作为评定级别。检验过程的质量控制检验过程的质量严格按院质保体系进行控制。检验记录及报告检验人员应现场填写检验记录，在所有检验工作全部结束30个工作日内，出具《检验报告》。其它现场检验如有特殊情况或方案实施有困难，需对方案进行修改、补充、变更时，需经项目负责人同意，必要时报告检验单位技术负责人。.安全状况等级及检验周期的确定检验员依据烘缸检查结果进行安全状况等级评定：1级安全状况等级：烘缸出厂技术资料齐全、有合格证、材质证明、硬度检查报告、水压试验报告等资料；设计、制造质量符合有关法规和标准的要求；在法规规定的定期检验周期内，在设计条件下能安全使用。2级安全状况等级：出厂技术资料基本齐全；设计、制造质量基本符合有关法规和标准的要求；根据检验报告，存在某些不危及安全可不修复的一般性缺陷，在法规规定的定期检验周期内，在规定的操作条件下能安全使用。3级安全状况等级：出厂技术资料不全，制造单位制造资质、设计参数明确；或无出厂资料，但能确定烘缸的制造单位，且制造单位具备制造许可证；缸体缸盖材质、强度、结构基本符合有关法规和标准的要求；存在某些不符合法规或标准的问题或缺陷，根据检验认为可不修复的缺陷；且经强度校核及耐压试验合格的，及在使用过程中造成的腐蚀、磨损等缺陷，检验确定为能在规定的操作条件下，按规定的检验周期安全使用。4级安全状况等级：缸体缸盖材质不符合标准规定，或材质不明，缸面硬度值偏低，经强度校核及水压试验确认，尚能满足限定操作条件安全使用。5级安全状况等级：无制造许可证的企业或无法证明原制造单位具备制造许可证的企业制造的烘缸；经强度校核及耐压试验不合格的烘缸；缺陷严重，难于或无法修复，无修复价值或修复后仍难以保证安全使用的烘缸，应予以判废，不得继续作为承压设备使用。烘缸检验周期按《检规》第六条确定，安全状况等级为1〜2级的，一般每6年一次；安全状况等级为3级的，一般3〜6年一次。安全状况等级为4级的，每2年至少一次，且累积监控使用的时间不得超过3年。缸面硬度值及缸体结构不符合标准的，应酌情缩短检验周期。烘缸检验结论按《检规》确定。安全状况等级1-3级为符合要求安全状况等级4级为基本符合要求，有条件监控使用安全状况等级5级为不符合要求，不能继续用做承压设备。.实际检验案例分析案例1铸铁造纸烘缸标识及安全附件设置铸铁造纸烘缸铭牌许多生产厂家是钉在端盖外的蒙皮上，每次检修都要拆除蒙皮，使用单位往往拆下就不装回去，造成铭牌丢失。若使用单位安装时没有对烘缸进行编号并和铭牌资料一一对应，就会导致检验时设备既无铭牌又无法和资料对应。造纸烘缸的安全附件除安全阀、压力表外，还可包括减压阀、疏水阀及虹吸管等，是要求有安全附件装置，二是要求安全附件灵敏可靠。虽然安全附件不影响铸铁烘缸的安全定级，但蒸汽干管上不装减压阀，减压阀后管道或分汽缸上不装设安全阀、压力表、主蒸汽控制阀等，或减压阀、安全阀、压力表失灵敏，安全阀、压力表超过有效期，严禁投入使用，应立即整改。虹吸管故障，或疏水阀失效，不允许投入使用，应整改。长期超压使用，很容易发生事故。案例2铸铁烘缸缸体开裂及母材疏松脱落对在用烘缸宏观检查发现，在烘缸缸盖的轴孔附近、人孔凸缘附近、烘缸筒体的小R部位易出现气孔或缩孔。烘缸的缸体、缸盖部位均发现过有分层、剥落的现象.某造纸企业一台1997年制造的烘缸，规格41500X25X1350,材质为HT200,已使用15年，定期检验中发现缸体内壁分层剥落。铸件截面尺寸突变处，应力集中严重处，容易出现裂纹。烘缸缸盖也易形成裂纹缺陷，且有不少裂纹为贯穿性裂纹。因为缸盖内外表面均为铸造面，铸造缺陷较多，工作时缸盖不仅承受内压，且承受缸体自重和疏水系统失灵时冷凝水引起的弯曲应力，且由于缸体不停的旋转，使缸盖部份一直在承受循环的应力，容易导致疲劳，因此缸盖内外表面或轴孔周围等处易产生裂纹。定期检验中曾在一台DN1500X25烘缸上发现缸盖贯穿裂纹，L=810mmo下图为定期检验中在烘缸内表面处发现的裂纹缺陷，经检查发现的最大轴向裂纹长300mm、开口宽度2mm、深约10mm。案例3铸铁烘缸缸面硬度过低硬度表征