1 開裂失效分析
結合各項檢測分析情況可初步判定法蘭開裂失效模式為應力腐蝕,因此從應力、介質與材料三個方面進一步闡明法蘭開裂失效原因。
1.1 應力分析
蒸汽滅菌器工作過程中,法蘭還要承受內壓載荷及法蘭預緊力載荷,與焊接殘余應力疊加后形成法蘭表面的定向應力,構成法蘭開裂失效的定向應力因素。
1.2 介質分析
( 1) 培養基
擬滅菌處理的培養基主要成分為:米糠、玉米芯、棉籽殼、豆粕、玉米粉、木屑、麥皮、大豆皮等,該類物質不屬于常見腐蝕品,對法蘭開裂失效無直接作用。
1. 3 材質分析
現場光譜分析證明蒸汽滅菌器法蘭材質為奧氏體304不銹鋼,該材質在含氯介質環境中易產生應力腐蝕開裂,是構成應力腐蝕的材料要素。
2 預防措施
為避免滅菌器法蘭開裂失效,特從制造單位與使用單位兩方面提出以下預防措施:
(1) 首先,制造單位應重視異種鋼焊接工藝過程的質量控制,焊工須嚴格按照焊接工藝規程操作;其次,建議將法蘭焊于滅菌器端蓋上,以方便施焊,從而降低該區域的焊接殘余應力水平。
(2) 使用單位須注意控制蒸汽氯離子應力水平,可通過選用適當的汽水分離器,以提高汽水分離效率,降低蒸汽機械性攜氯水平。
3 結論
蒸汽攜帶了較高水平的氯離子進入滅菌器內構成了腐蝕介質要素,在焊接殘余應力疊加法蘭工作應力并與腐蝕介質聯合作用下,不銹鋼法蘭發生了開裂失效,其開裂機理為沿晶型氯化物應力腐蝕開裂。因此,蒸汽滅菌器端部法蘭開裂失效的主要原因是應力腐蝕。