氢气管路接头泄漏在一定程度上具有不可避免性,这可能是由于材料老化、腐蚀、操作不当或设计缺陷等多种因素导致的。所以安全维修及问题设备处理在氢能系统中至关重要,它能够及时发现并修复泄漏点,知晓问题,防患未然,从而确保氢能系统的稳定运行和人员安全。因此,对于问题氢气螺纹接头的正确处置至关重要。
储罐接头开裂产生大量泄漏
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问题起因
储罐区域长期暴露室外,日常工作压力高达3~19MPa,在长期氧化、暴晒、压力充放等情况下,接头位置容易发生泄漏。在一次储罐螺纹接头泄漏量高于1000ppm维修过程中通过紧固并未使泄漏完全消失,泄漏量仍有500~1000ppm,维修失败。
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原因分析
接头内部螺纹锈蚀严重,已经开裂,紧固对开裂后的高压螺纹接头起不到实质性的解决,且由于接口的特殊位置(没有阀门控制)需要卸放瓶组的全部气体才可拆解查看。
断口宏观形貌
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对策整改
更换新的螺纹接头,维修完成后逐级增压,检测无泄漏后投入使用,在此期间问题接头递交技术中心送检。使用金属显微组织检验方法和维氏硬度试验等检测方法,检测结果显示,螺纹接头断裂性质为应力腐蚀疲劳断裂,夹杂物严重及有珠光体异常组织是造成螺纹应力腐蚀疲劳的主要因素。
断口照片
断面腐蚀区域微区成分检测
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案例总结
螺纹接头内部锈蚀情况发生时简单的紧固在多数情况下并不能有效阻止进一步泄漏,需冷静分析系统应对,针对高压气体螺纹接头维修过程中需特别注意一下五点:
①释放压力
确保系统处于无压状态,关闭相关阀门,必要时通过安全阀等装置释放管道内残余压力。清理维修区域的杂物、灰尘,避免杂质进入接头影响性能。
②预先观察
定期检查其紧度、腐蚀情况,必要时重新紧固或更换。对于暴露在恶劣环境(如高温、高湿度、腐蚀性环境)中的紧固件,需更频繁检查和维护。
③使用合适的工具
安装和拆卸紧固件时,要用合适尺寸和类型的工具,如防爆扳手、扳手套筒等,避免因工具使用不当或用力过大损坏紧固件。
④施加正确的紧固力
过大或过小的紧固力都可能导致问题。力矩过小会使紧固件松动,导致设备不稳定,影响安全性能;力矩过大会损坏紧固件,如螺纹过紧造成螺纹磨损。应依据紧固件和设备制造商建议,用正确工具和技术施加适当紧固力,并保证紧固力均匀分布。
⑤分析检验
对出现问题的关键元件,不可盲目得出结论和整改措施,须有专业检测机构进行微观检测再通过安全合规的处理方案进行处理,将安全风险降至最低。
通过严格遵守问题设备处置准则和处置注意事项,不仅能有效保障维修工作的顺利进行,还能确保人员与设备的安全。在对问题设备进行维修时应将主观能动性与安全准则相结合,全方面观察和认识问题来源后进行系统性和规范性处置方案。