압력관은 설계, 제조, 설치, 실행, 검사, 수리 등 모든 측면에서 여러 가지 이유로 압력관에 장애가 발생하고 경량으로 인해 압력관에 "고장" 현상이 발생하여 원래 성능을 발휘하지 못하게 됩니다. 중하면 사고가 발생하여 기업과 개인의 생명재산 안전에 심각한 영향을 미친다. 따라서 압력관의 안전한 운영을 보장하기 위해서는 압력관의 일반적인 고장 형태를 이해하고 이를 정기적으로 안전하게 모니터링해야 합니다. 이 섹션에서는 압력 파이프의 주요 구성 요소에 대한 일반적인 장애 형태와 그 원인에 대해서만 설명합니다. 압력 파이프의 고장으로 인한 누출, 튜브 폭발 등의 사고에 대해서는 다음 섹션에서 자세히 설명합니다.
파이프와 부속의 고장 형태와 원인
은 압력관의 주요 구성 요소로서 파이프와 부속이 압력관의 안전한 작동에 매우 중요하다. 주요 고장 형태로는 변형, 변위, 진동, 파이프 벽의 심각한 얇음, 균열, 용접 결함 등이 있으며, 이러한 고장으로 인해 파이프가 손상되고, 심각한 경우 누출, 튜브 폭발, 파손 등 다양한 사고가 발생할 수 있으므로 파이프와 부속의 고장을 효과적으로 점검하고 모니터링해야 합니다.
(1) 파이프와 부속의 고장 형태.
① 변형. 압력 파이프는 설치, 시공 및 장기 사용 과정에서 외부 힘, 지질 재해 등으로 인해 파이프가 구부러지거나 가라앉거나 파이프와 파이프, 파이프, 인접 장비 간에 충돌하게 됩니다. 이로 인해 파이프 붕괴, 팽창 등의 비정상적인 변형이 발생할 수 있으며, 심각할 경우 파이프의 정상적인 안전 작동에 영향을 줄 수 있습니다. 파이프 및 부속의 심각한 변형은 거시적 검사를 통해 발견할 수도 있고 파이프 변형 감지기 등의 장비를 통해 감지할 수도 있습니다.
② 변위. 여기서 말하는 변위는 파이프 안전에 악영향을 줄 수 있는 큰 변위입니다. 파이프의 변위가 크면 인접한 파이프에 영향을 주거나 인접한 건물 구성요소의 영향을 받아 파이프의 열 변위가 차단되거나 민감한 장비에 더 큰 추가 외부 힘이 발생할 수 있습니다. 예를 들어 파이프 선반의 파이프는 큰 측면 변위로 인해 인접한 파이프에 영향을 줍니다. 파이프 선반의 파이프에 더 큰 축 변위가 발생하여 파이프 지지대가 대들보에 미끄러졌습니다. 빔에 인접한 튜브는 큰 측면 변위가 빔에 의해 방해받아 튜브의 열 변위가 차단되거나 열팽창이 다른 쪽 끝에 있는 브래킷이나 장비로 옮겨집니다. 민감한 장비에 연결된 파이프는 큰 변위로 인해 파이프의 장비에 대한 파이프 추가 응력이 초과되어 해당 장비가 제대로 작동하지 않거나 손상될 수 있습니다.
③ 기계적 진동. 기계적 진동이란 물체가 균형 (또는 평균) 위치 근처에서 왔다갔다하는 움직임을 말한다. 석유화학공장에서는 왕복식 압축기와 왕복펌프의 수출입관에 기계적 진동이 있을 뿐만 아니라, 종종 다음 파이프의 기계적 진동, 즉 2 상 유동 매체가 플런저 흐름일 때 발생하는 파이프 진동이 발생합니다. 매체 워터 해머 효과로 인한 파이프 진동 와류에 의해 여기 된 매체의 파이프 진동; 나쁜 동적 평형으로 인한 원심 기계의 파이프 진동; 풍하중에 의한 파이프 진동; 지진 하중으로 인한 파이프 진동; 등등. 이러한 파이프 진동에는 정상적인 작동 조건에서 발생하는 기계적 진동이 아니라 부적절한 설계, 부적절한 작동, 또는 자연적 요인으로 인한 기계적 진동이 프로젝트에 해롭고 파이프 및 관련 기계의 정상적인 작동에 영향을 줄 수 있다는 특징이 있습니다. 심할 경우 미디어 누출이 발생할 수 있으며, 심지어 파이프의 피로 파괴, 화재 등이 발생할 수 있습니다 진동으로 인한 피해를 피하기 위해서는 적절한 조치를 취해야 한다.
④ 관벽이 심하게 얇아졌다. 압력 파이프 내부 미디어의 장기적이고 빠른 흐름은 파이프와 부속의 내벽을 얇게 하거나 밀봉 쌍을 손상시켜 내압 강도와 밀봉 성능에 영향을 줄 수 있습니다. 동시에, 파이프의 방부층이 손상되면 매체의 전면적인 작용으로 인한 균일 부식이 발생하기 쉬우므로, 사용 시간이 길어짐에 따라 파이프 벽 두께가 계속 얇아질 수 있으며, 또한 방부층의 국부 파괴로 인해 파이프 부분 부식이 발생할 수 있으며, 이는 파이프의 부식 속도를 높이고 파이프 수명에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 파이프 벽 두께가 일정 값으로 얇아지면 파이프가 음수 하중을 견딜 수 없게 됩니다. 즉, 강도가 부족해서 파이프가 손상될 수 있습니다.
⑤ 균열. 압력 파이프는 운행 중 피로, 응력 부식, 수소 부식, 동적 하중 등의 작용을 받으면 일정 기간이 지나면 미세한 균열이 생겨 미세한 균열로 확장됩니다. 균열은 압력 파이프의 심각한 결함 중 하나입니다. 균열이 빠르게 커지면 유력한 조치를 취하지 않으면 폭발 사고가 발생할 수 있어 일련의 심각한 결과를 초래할 수 있다. 균열의 주요 원인은 다음과 같습니다. 하나는 압연, 용접 잔류 응력으로 인한 파이프의 균열입니다. 둘째, 파이프 사용 중 피로, 부식, 진동으로 인한 균열 셋째, 파이프 압력, 빈번한 온도 변동으로 인한 균열. 역역압력관에 금이 간 후에는 일반적으로 즉시 폐기를 판정할 필요가 없으며, 일반적으로 균열의 확장과 최종 단절 조건을 평가하여 남은 수명을 계산할 수 있다. 남은 수명 동안 파이프는 안전하다.
⑥ 용접 결함. 파이프 및 부속 용접의 외관 품질이 기준을 초과했으며, 주로 용접 금속 편경사, 용접되지 않은 관통, 물린 모서리, 용접종, 모재에 스플래시 (특히 합금 모재) 등이 있습니다. 용접의 이러한 결함은 모두 용접 조인트의 성능에 영향을 주어 파이프의 안전을 위태롭게 합니다.
(2) 파이프와 부속의 고장 원인. 압력관의 파이프와 부속 등 부품이 고장난 데에는 여러 가지 이유가 있으며,
< P > < P > ① 기계적 손상으로 분류할 수 있습니다. 기계적 손상은 주로 웜, 피로 및 외부 손상의 세 가지 형태를 포함한다. 5 장에서 설명한 바와 같이 웜 변형은 고온과 응력의 장기적 작용으로 금속 재질이 장기적으로 발생하는 느린 소성 변형입니다. 금속 재질은 크리프 과정에서 결정계에 점차적으로 원형 또는 쐐기 공동을 형성하고, 공허한 성장과 상호 연결로 인해 결정도를 따라 크립 미세 균열을 형성하고, 거시적으로는 금속 재질의 전환 변형을 보여줍니다. 압력 온도의 비정상적인 맥동 등의 요인으로 인해 관벽 응력 값이 증가하거나 재질 역학 성능이 저하되어 웜 손상의 원천이 됩니다. 고온과 응력의 작용으로 금속 재료의 웜이 발생하는 것은 절대적이다. 그러나 크리프에 의한 파이프의 파괴는 느리고 장기적인 과정으로 파이프의 예상 서비스 수명 후기에 파괴작용이 점차 드러나게 된다.시간이 지남에 따라 크기 및 방향이 변하는 교류 하중을 장기간 견디면 피로 균열 코어가 형성되고 점차 확장되면서 결국 파이프 파열과 같은 사고가 발생합니다. 파이프에서 교변 하중이 발생하는 주된 이유는 다음과 같습니다. 첫째, 간헐적인 수송 매체와 파이프에 대한 반복적인 압력과 압력 완화, 온도 상승, 냉각 등이 있습니다. 둘째, 작동 중 압력 변동이 크다. 셋째, 작동 중 온도가 주기적으로 변경되어 파이프 벽에 반복되는 온도 응력 변화가 발생합니다. 넷째, 다른 장비, 지지점의 교변 외부 힘 및 강제 진동으로 인한 것이다. 반복적인 교번 하중의 작용으로 파이프 형상의 불연속적인 부분과 용접 근처에 응력 집중이 있어 재질의 항복 한계에 도달하고 초과할 수 있습니다. 이러한 응력이 교차적으로 로드 및 언로드되면 힘이 가장 큰 입자가 소성 변형을 일으켜 미세 균열로 발전합니다. 응력 주기가 변화함에 따라 미세 균열도 점진적으로 확장되어 결국 손상을 입게 됩니다.
외래손상은 지진, 강풍, 홍수, 낙뢰 등 자연재해와 같은 파이프와 부속에도 심각한 영향을 미칠 수 있으며, 파이프 클램프의 눌린 자국과 같은 인위적인 기계적 손상은 파이프 부식 등의 손상을 가중시킬 수 있으며, 인위적인 파괴는 파이프 누출, 튜브 폭발 등 심각한 사고의 원인 중 하나이다.
② 부식. 압력 용기는 부식으로 인해 파괴될 수 있으며 부식도 파이프 손상을 일으키는 중요한 원인 중 하나입니다. 파이프의 부식은 파이프가 내부 매체, 외부 환경 및 응력의 작용으로 화학적 또는 전기화학 반응이 발생하여 파이프가 퇴화되거나 실효되는 현상을 말한다. 때때로 불합리한 조작은 매체 농도의 변화를 초래하여 부식 손상을 가중시킬 수 있다. 끊임없는 부식은 파이프 벽의 두께를 심각하게 줄이고 심지어 파열될 수도 있다. 압력 파이프 부식이 발생하는 부위에 따라 외부 부식과 내부 부식으로 나눌 수 있다. 부식의 위험성에 따라 파이프 부식을 전체 부식 (균일 부식), 부분 부식 (구멍 부식), 응력 부식 등으로 나눕니다. 그중에서도 응력 부식은 종종 전조 없이 갑자기 발생하므로 그 위험성이 더 크다.
응력 부식 균열 및 파손은 인장 응력 및 부식성 매체 * * * 와 함께 파이프가 발생하는 파괴로, 생산 중이나 사용 전 또는 파이프 가공 성형 중에도 발생할 수 있습니다. 이것이 파이프 부식의 주요 원인 중 하나입니다. 응력 부식 균열은 파이프의 세로 용접, 원형 용접 등에서 주로 발생하며, 종종 심각한 구멍 부식 및 기타 일반적인 부식을 동반합니다. 응력 부식을 일으키는 매체 요소 외에 응력 집중의 존재가 주요 원인이다. 응력은 직선 파이프 또는 곡관이 제조 시 직선화 기계가공 경화 및 굽힘 과정에서 발생하는 잔류 응력, 설치 불량으로 인한 구조 응력, 용접 중 열 분포가 고르지 않아 발생하는 용접 응력을 포함합니다. 대량의 통계에 따르면 가공과 용접 잔여 응력으로 인한 사고는 파이프 응력 부식 사고 총수의 80% 이상을 차지한다. 실제 작동에서 볼 때, 튜브는 응력 부식 파괴에 취약하지만, 굵은 파이프는 오히려 깨지기 쉽지 않다. 이는 튜브가 변형된 후 발생하는 잔류 응력이 일반적으로 같은 경우 굵은 파이프보다 크기 때문일 수 있기 때문이다.
③ 디자인과 재료 선택이 불합리하다. 압력 파이프의 설계가 불합리하고, 제조, 시공 과정에서 존재하는 결함 (예: 파이프 유연성 미준수, 부적절한 재료 선택 또는 원시 결함 포함, 부적절한 용접 또는 야금 초과 등) 은 재질 성능 저하, 손상 또는 파열을 유발할 수 있으며, 파이프의 일부 부분에서 큰 응력이 발생할 수 있으며, 이로 인해 파이프의 낮은 응력이 부서지기 쉬우며, 결국 압력 파이프가 고장나고 심각한 사고가 발생할 수 있습니다.
④ 운영 및 유지 보수 오류. 압력 파이프가 운영 절차를 위반하면 과압, 과열, 부식성 매체 초과, 압력 온도 이상 맥동 등 실제 작업 조건이 악화됩니다. 작동 온도가 낮으면 재질의 인성이 떨어지고, 허용되는 임계 균열 크기가 줄어들어 파이프의 취성이 손상될 수 있으며, 과열 과압으로 인해 파이프 접합이 누출될 수도 있습니다. 파이프 라인의 심각한 결함이나 손상이 감지되지 않았거나 과학적 평가가 부족하거나 불합리한 수리 프로세스로 인해 새로운 결함과 손상이 발생하는 등 압력관 고장을 일으켜 사고가 발생할 수 있습니다.
위의 네 가지 원인은 단독으로 작동하거나 * * * 함께 작동하므로 파이프 고장이 발생할 수 있습니다. 또한 아직 규명되지 않은 미지의 원인이 있어 파이프와 부속이 고장날 수 있으므로 실제 공사에서는 특히 예방이 필요하다.
플랜지와 밸브의 고장 형태와 원인
플랜지와 밸브는 압력관의 중요한 구성 요소이며, 그 완전성 정도는 압력관의 안전한 작동에도 매우 중요합니다.
플랜지의 실패 형태는 주로 고온에서의 응력 완화로 플랜지 바이어스, 플랜지 면이 비정상적으로 뒤틀리거나 변형되는 것입니다. 연결 볼트와 같은 조임쇠가 불완전하거나 조임쇠가 느슨하거나 부식되는 경우 플랜지가 고장나고 파이프가 누출될 수 있습니다.
(1) 밸브의 경우 고장 중 하나는 밸브가 통하지 않는다는 것이다. 주된 이유는 제어 통로가 잡동사니에 의해 막히기 때문이다 (통로가 작아서 막히기 쉽다). 피스톤은 녹슬어 가장 높은 위치에 끼어 상부에 힘이 들지만 아래로 움직일 수 없어 메인 채널을 열 수 없다.
(2) 고장의 두 번째는 밸브 직통으로 감압작용을 하지 않는다. 그 이유는 피스톤이 가장 높은 위치가 아닌 특정 위치에 붙어 있기 때문입니다. 주 밸브 손잡이가 가이드 구멍의 한 위치 (밀착된 위치 아님) 에 고정되어 있습니다. 주 밸브 하부 스프링이 깨지거나 실패합니다. 펄스 밸브 손잡이가 밸브 구멍 내의 한 위치 (밀착된 위치 아님) 에 붙어 항상 압력을 가합니다. 주 밸브와 주 밸브의 두 밀폐면 사이에 오물이 끼거나 흠집이 있다. 다이어프램은 피로 또는 손상으로 인해 실패합니다.
(3) 장애 3 은 밸브 후 압력을 조정할 수 없다는 것입니다. 그 이유는 위에서 언급한 요소 외에 스프링 오작동 조정도 포함될 수 있습니다. 캡 이음매가 새어 압력을 유지할 수 없다.
위의 세 가지 장애 외에도 밸브 후 압력 펄스 변동이 매우 불안정하다는 현상이 있습니다. 이는 입력 매체와 출력 매체의 차이가 너무 크기 때문에 밸브 직경이 비슷한 밸브를 다시 선택해야 합니다. 밸브 후 압력이 불안정한 또 다른 원인은 스프링 조정 선택이 부적절하다는 것이다.
행거의 고장 형태와 원인
행거는 압력 파이프의 주요 지지 장비로, 주요 고장은 아래에 설명되어 있습니다.
(1) 스프링 행거의 작동 높이가 설계 값과 일치하지 않습니다. 즉, 파이프의 실제 변위는 이론적 계산 변위와 다릅니다. 파이프 주위에 파이프의 자유 열팽창을 방해하는 상황이 있기 때문일 수 있습니다. 또는 파이프 설계 중 계산 오류가 발생했습니다.
(2) 하중지지 브래킷이 비었습니다. 이는 펌프의 수출입 파이프 세그먼트, 탑을 따라 파이프를 놓는 수평 세그먼트 등에서 자주 발생합니다. 생산 과정에서 온도 상승이 변하면 장비 자체가 일정한 변위를 발생시켜 파이프 변위를 유도하여 내력벽 지지대가 비었다.
(3) 가이드 브래킷의 카드가 죽거나 손상되었습니다. 가이드 브래킷이 파이프의 큰 측면 변위에 노출되면 가이드 브래킷이 죽거나 손상될 수 있습니다.
(4) 관리대가 미끄러졌습니다. 시공 시 튜브 스케이트보드의 길이를 너무 짧게 만들거나 설계 시 고려 중인 파이프의 축 변위가 너무 작으면 지지대가 지지 빔에서 미끄러져 파이프가 정지될 때 재설정할 수 없게 되어 파이프나 지지 빔이 손상될 수 있습니다.
안전 액세서리의 고장 형태와 원인
안전 액세서리도 압력 파이프의 필수 구성 요소이며, 주로 압력 게이지, 안전 밸브, 파열 디스크 등이 포함됩니다. 긴급 상황에서 압력 파이프 장비를 보호합니다.
(1) 압력계의 고장은 일반적으로 실패, 눈금이 불분명함, 접시 유리 파열, 압력 릴리프 후 포인터가 0 으로 돌아가지 않음, 테이블 내 스프링 튜브 누출 또는 압력계 포인터가 느슨함, 포인터 파손 또는 케이스 부식이 심하다는 것을 나타냅니다.
(2) 안전 밸브의 주요 고장은 납봉이 손상되거나 녹이 슬거나 검증된 검증 기간이 지났다는 것이다.
(3) 발파의 주요 장애는 설치 방향에 오류가 있거나 발파 압력과 온도가 작동 요구 사항 및 기타 이상 조건을 충족하지 못하는 경우입니다.
안전 액세서리의 장애는 주로 계기 선택이 부적절하거나, 사용 시간이 길거나, 런타임 작업 조건이 매우 열악하기 때문에 발생합니다.
또한 안전한 생산을 보장하고 운영자의 노동 강도를 줄이기 위해 현대화공 설비 중 상당수가 자동 제어 시스템을 적용했거나 기존 화공 설비를 자동 제어 개조했다. 다양한 센서, 자동 제어 부품 등 다양한 센서, 자동 제어 부품을 사용하여 원격 터미널을 통해 표시할 수 있으며, 이러한 센서와 제어 부품도 한동안 사용되고 있을 수 있습니다. 그 이유 중 일부는 이전 테스트 장비와 관련이 있을 수 있지만 대부분 다양한 생산 및 환경 요인과 관련이 있을 수 있습니다. 공간 제한으로 인해 관련 문제는 전문 서적을 통해 학습해야 합니다.