在用造紙鑄鐵烘缸定期檢驗方案范文

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《江蘇造紙》2017年第3期

摘要：造紙鑄鐵烘缸作為一種壓力容器，在使用過程中應進行定期檢驗。分析造紙鑄鐵烘缸的材料特點、結構形狀、應力分布和使用工況，選取有效的無損檢測方法和檢測部位。利用凸緣部位進行鑄鐵超聲波聲速的校準，準確檢測鑄鐵有效厚度；結合材料強度和硬度的關系，通過硬度檢測判斷鑄鐵力學性能的變化；分析由于冷凝水的存在，得出檢查虹吸管的必要性；分析烘缸本體和螺栓的受力情況，得出易產生的缺陷部位和磁粉檢測的必要性。

0前言

烘缸屬于回轉式的壓力容器,是造紙行業最主要的設備之一，作用是烘干濕紙漿，由于內部存在高溫高壓蒸汽，一旦發生事故，將對生命財產安全帶來巨大危害。根據《特種設備安全法》TSG21—2016《固定式壓力容器安全技術監察規程》的規定，壓力容器應進行定期檢驗。由于灰鑄鐵熱容大、保溫性能好、耐磨性好，因此造紙烘缸普遍采用灰鑄鐵材料。灰鑄鐵在鑄造過程中易產生鑄造缺陷，內部鑄造組織疏松，晶粒較粗，又有大量的片狀石墨，屬于脆性材料，給檢驗工作帶來很多困難。目前鑄鐵烘缸的檢測主要以宏觀檢測為主，隨著科學技術的發展，開始逐漸結合超聲波測厚、磁粉檢測、硬度檢測等手段，分析選取鑄鐵烘缸薄弱位置進行檢測，根據檢驗結果判定其安全性能。

1烘缸基本工況與應力分析

烘缸工作時內部通入水蒸汽進行加熱，工作溫度165℃左右，工作壓力0.3～0.6MPa，由于缸壁較厚，烘缸的自重較大。烘缸工作時高速旋轉，從缸體的受載分析可知，缸壁應力主要由4部分組成：①內壓產生的薄膜應力；②缸體轉動缸壁離心力引起的薄膜應力；③缸體轉動轉矩引起的應力；④自重的扭矩應力。

2鑄鐵烘缸檢測方法

2.1壁厚測量

由于缸體主要承受內部蒸汽壓力，所以厚度的測量尤為重要。常用的壁厚測定方法為超聲波測厚，但由于鑄鐵材料的特殊性，不同鑄鐵的聲速變化較大，為更準確地輸入超聲在鑄鐵中的傳播聲速，利用缸體與缸蓋結合部位的凸緣進行聲速的校準，用游標卡尺測量凸緣的實際厚度后，輸入超聲波聲速進行校準。需要注意的是，由于缸體凸緣的圓滑過渡部位厚度變化較大（圖1），此處并不是缸體有效厚度，故實際檢測中應避開凸緣變化部位。測量后得到厚度，可以根據QBT2556《造紙機械用鑄鐵烘缸設計規定》缸體的最小壁厚公式，計算得出測得的壁厚是否滿足最小許用壁厚的要求。

2.2缸體扭矩分析與磁粉檢測位置的選取

烘缸不不僅承受內部壓力，而且由于缸壁較厚，重量較大，缸體自重產生的力矩不可忽視，且該力矩在各個截面的大小不同。（1）作用在烘缸中心O-O截面（圖2）對缸面A中或B中的扭矩M合=M左+M右=0。（2）作用在缸蓋附近M-M截面（圖3）對缸面的扭矩M≈G×L×2-1。式中，G為烘缸重量，L為烘缸長度。計算結果表明，自重產生的扭矩及剪切力在缸蓋附近最大。

2.3缸體內部虹吸管檢查

缸體轉動時，缸壁離心力引起的薄膜應力σ=pv2×10-6，式中σ是缸壁離心力引起的薄膜應力，p是計算壓力，v是缸體轉動線速度。由于缸底積聚大量的冷凝水，若不能連續有效地排出，將影響烘缸的安全使用。

2.4硬度測定

鑄鐵材料的塑性和韌性較低，硬度是重要指標，硬度表征材料抗塑性變形的能力，硬度越高，強度越強。測定硬度可以反應出鑄鐵在使用過程中是否存在老化現象，QB2551—2008《造紙機械用鑄鐵烘缸技術條件》中規定要求缸體表面硬度≥170HB。

2.5螺釘檢測

烘缸工作時，螺釘不僅需要提供缸體內部蒸汽壓力產生的拉應力，同時烘缸操作側傳動的力矩需要缸蓋與缸體連接面的摩擦力傳遞，該摩擦力必須有足夠的螺釘壓緊力產生，所以螺釘外表面磁粉檢測非常有必要，考慮到螺紋上的缺陷一般是與螺釘軸線垂直的橫向裂紋，所以可以利用通電線圈產生的縱向磁場來對其磁化。磁粉檢測對螺釘外表面清潔度要求較高，在完全清洗螺釘外表面污漬后，一般可以采用剩磁法或連續法進行磁粉探傷，但連續法使得假磁痕較多地堆積在凹槽和螺紋處，容易掩蓋真正細小裂紋的顯示，而采用剩磁法非相關顯示較少、裂紋顯示較為明顯，將磁痕擦掉后再澆筑熒光磁懸液，磁痕再次顯示即可判定為缺陷顯示。

3結論

通過分析造紙鑄鐵烘缸的材料特點、結構形狀、應力分布和使用工況，明確薄弱部位，結合缺陷特點，采用針對性較強的檢測手段。可以利用凸緣部位進行鑄鐵超聲波聲速的校準，應避免凸緣的厚度假象，準確檢測鑄鐵有效厚度；結合材料強度和硬度的關系，通過硬度檢測判斷鑄鐵力學性能的變化；分析由于冷凝水的存在，檢查虹吸管的必要性；分析烘缸本體和螺栓的受力情況，得出磁粉檢測的薄弱部位。通過定期檢驗，可以在不損傷鑄鐵烘缸的前提下進行安全性能評定。

參考文獻

［1］TSG21—2016.固定式壓力容器安全技術監察規程［S］.

［2］QBT2556—2008.造紙機械用鑄鐵烘缸設計規定［S］.

［3］胡建飛.在用造紙烘缸檢驗中的問題探討［J］.特種設備技術與管理，2011，10（2）：16-18.

［4］羅佩.造紙機烘缸的強度計算［J］.壓力容器，2000，17（1）：51-53.

［5］QB2551—2008.造紙機械用鑄鐵烘缸技術條件［S］.［6］GB/T9439—2010.灰鑄鐵件［S］.

［7］韓樹新.在用鑄鐵烘缸的檢測及評定［J］.壓力容器，2008，25（9）：38-43.

作者：夏尚1;付彬1;富春龍2 單位：1.衢州市特種設備檢驗中心壓力容器檢驗室，；2.浙江志高機械股份有限公司