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循環水泵葉片斷裂的原因分析與處理

作者:韓小奔  
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  2.2焊接熱裂紋影響
  
  1Gr18Ni9Ti不銹鋼在焊接過程中,應注意控制焊接層間溫度不超過150℃,如果在連續焊接中,溫度上升至400~800℃對晶間腐蝕最為敏感,此溫度區稱為敏感溫度區。奧氏體不銹鋼具有較大的熱裂紋敏感性,主要取決于鋼的化學成分與材料性能,產生熱裂紋的影響有:
  
  (1)奧氏體不銹鋼中的合金元素較多,尤其是
  
  含有一定數量的鎳,容易與硫、磷形成低溶點共晶間層,促使熱裂紋的產生;
  
  (2)奧氏體不銹鋼易形成方向性強的粗大柱狀
  
  的晶體組織,容易使有害雜質元素偏析,從而形成連續的晶間液膜提高熱裂紋的敏感性;
  
  (3)從奧氏體不銹鋼的物理性能看,它具有熱
  
  導率小、膨脹系數大、收縮冷卻時應力也大等特點。
  
  從上述3個方面分析可知,奧氏體不銹鋼的焊接熱裂紋的產生機會,比低碳鋼大得多,尤其是高鎳奧氏體不銹鋼。
  
  該廠循環水泵葉片材質為1Gr18Ni9Ti不銹鋼,在葉片的制造、加工焊接中,由于奧氏體不銹鋼的液相線和固相線距離大,凝固過程溫度范圍大使低溶點雜質偏析嚴重而且集中在晶界處,因而在焊接局部加熱溫度高和冷卻時間短的情況下,易產生較大的焊接殘余應力進一步促使熱裂紋的產生。
  
  2.3應力腐蝕開裂
  
  該廠循環水泵運行介質為海水、江河水,每年的春、冬季氯離子含量相當高,加上取水口河床及進水道河沙、石、淤泥堵塞,塑料制品、有機垃圾增多,大大減少進水道的通流面積,根據測算,當3臺循泵運行時,河床水位比循環水泵進水緩沖池水位高約2.2m,因此進入緩沖池的水,易溶入大量的空氣,并促使溶解氧氣擴散到金屬表面,流速增加后氧的去極化作用加強,當水泵提取水中含氧量高、氯離子含量高時,葉輪葉片容易產生氯脆。
  
  3對策
  
  為防止再次出現斷葉片事故,采取以下措施:
  
  (1)請廠家加厚葉片基礎厚度至30mm;
  
  (2)提請廠家在工件熱處理時,必須進行固溶
  
  處理和穩定化處理,以獲得單相奧氏體組織,從而有效地消除晶間腐蝕的傾向;
  
  (3)完善循環水泵的陰極保護設備;
  
  (4)設立循環水泵進水緩沖池的水位預警制
  
  度,嚴格控制水泵投入運行的水位;
  
  (5)在循環水泵各條進水道中設計、安裝活動
  
  格柵網,定期清理網上的垃圾,保障循環水泵坑有最佳的進水量。
  
  (6)加強設備巡視和監測;
  
  (7)嚴格把好檢修的質量、工藝關;
  
  (8)停機時及時清理水道和水泵取水口的垃圾。

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