Синтез минералов Том 1 - Хаджи В.Е.
Скачать (прямая ссылка):
Важным аспектом обеспечения безопасной и надежной эксплуатации аппаратов гидротермального синтеза является организация постоянного контроля за исправным состоянием несущего сосуда. Этот контроль предусматривает периодические проверки и освидетельствования сосуда как техническим персоналом организации, так и представителями органов надзора. Периодическое освидетельствование сосуда включает тщательный визуальный осмотр всех его деталей (особенно внутренней поверхности корпуса и деталей затвора), а также проведение через каждые 8 лет гидравлического испытания. Эти виды контроля являются общими для всех сосудов давления и подробно регламентируются правилами Гос-гортехнадзора.
Более специфичным для оборудования гидротермального синтеза является контроль за состоянием металла. Этот контроль также носит периодический характер и имеет целью выявить изменения в состоянии металла основных деталей несущего сосуда, возникшие в условиях протекания гидротермальных технологических процессов. Факторами влияния этих процессов на металл сосуда являются коррозионное воздействие, высокие давления и температуры, временная выдержка.
Все эти факторы могут приводить к образованию микро- и макроповреждений в материале сосуда. Учитывая это обстоятельство, контроль за состоянием материала должен предусматривать как металлографический анализ микроструктуры металла, так и дефектоскопический контроль.
Металлографический контроль целесообразно производить в одних и тех же контрольных зонах на деталях сосуда, прежде всего на внутренней поверхности корпуса, наиболее подверженной повреждениям в эксплуатации. Постоянство зон контроля позволяет прослеживать изменение состояния металла с течением времени. Металлографический контроль выявляет возникновение усталостных и коррозионных микротрещин и других микроповреждений. Методика такого контроля может быть различной. Если контролю подвергается крупногабаритный сосуд, то металлографию можно проводить непосредственно на объекте с помощью 298 Рис. 102. Межкристаллитная коррозионная трещина, выявленная прн металлографическом контроле на сколе внутренней поверхности промышленного сосуда после длительной эксплуатации (Ув. 100)
переносных микроскопов, устанавливаемых на месте контроля специальными крепежными устройствами. Если размеры сосуда не позволяют изучать микроструктуру его металла на месте, целесообразно брать сколы с внутренней поверхности. Эффективно также проведение металлографического контроля методом реплик. При взятии сколов необходимо произвести последующее заглаживание зоны выборки металла, чтобы исключить концентраторы напряжений. При проведении металлографии на внутренней поверхности необходимо предварительно устранить акмитовый налет
(в тех случаях, когда он образовывается). Делать это надо осторожно, чтобы не повредить поверхностный слой металла. Удаление акмитового налета осуществляется шлифованием и полированием. На рис. 102 показана микротрещина коррозионного происхождения, выявленная на сколе металла промышленного сосуда, эксплуатировавшегося в течение нескольких десятилетий.
Дефектоскопический контроль позволяет выявить микродефекты. Наиболее простыми и хорошо отработанными видами такого контроля применительно к аппаратуре синтеза являются поверхностная цветная (ЦД) и магнитно-порошковая дефектоскопии (МПД) и объемный ультразвуковой контроль (УЗК). Поверхностной дефектоскопии подвергаются уплотнительные поверхности затворных узлов и контрольные участки внутренней поверхности корпуса (обычно в пределах этих участков выбирают и зоны для металлографического наблюдения). Перед проведением ЦД и МПД на внутренней поверхности также удаляется акмитовый налет. В связи с последним обстоятельством учитывая определенную защитную роль этого налета (см. гл. 11), следует после проведения контроля за состоянием металла сосуда произвести реставрацию акмитовой пленки в специальном технологическом цикле, если планируется использование аппарата в технологических процессах, не сопровождающихся ее образованием.
Учитывая довольно значительную сложность организации и проведения контроля за состоянием металла несущих сосудов (особенно промышленных аппаратов из-за нежелательных простоев оборудования), целесообразно параллельно использовать контроль на специальных напряженных образцах из материала сосуда,
299 завешиваемых во все технологические циклы аппарата. Их установка позволяет существенно увеличить период между контрольными обследованиями сосуда.
В отдельных случаях бывает необходимо оценить изменение механических свойств материала сосуда в процессе эксплуатации. В настоящее время имеются нормализованные методики определения прочностных показателей безобразцовым методом, дающим неплохую точность для обычно применяемых в аппаратах синтеза сталей. Для определения пластических, вязкостных показателей и механических свойств при рабочей температуре приходится брать пробы. Места отбора проб выбираются, исходя из конструктивного устройства несущего сосуда, на основе прочностного расчета возможного ослабления сосуда.
