高溫高壓染色機(jī)裂紋原因分析

高振方

摘要：隨著當(dāng)今社會的不斷發(fā)展和進(jìn)步，人們對于生活的要求也在不斷地提高之中，而作為當(dāng)今社會中非常重要的印染行業(yè)來說同樣也是如此。目前我國的生活質(zhì)量逐步提升，人們對于衣物也有著較高的要求，在這樣的要求之下，高溫高壓染色機(jī)的出現(xiàn)能夠為人們制造出符合要求的衣物。但是在長時間的使用過程中染色機(jī)自身會出現(xiàn)裂紋，從而極大程度上影響了實際的生產(chǎn)效率以及質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高溫高壓染色機(jī);裂紋原因;分析探究

Abstract： With the continuous development and progress of today's society， people's requirements for life are constantly improving， and the same is true for the very important printing and dyeing industry in today's society. At present， the quality of life in our country is gradually improving， and people have higher requirements for clothing. Under such requirements， the emergence of high temperature and high pressure dyeing machines can produce clothing that meets the requirements for people. However， cracks will appear in the dyeing machine itself during long-term use， which greatly affects the actual production efficiency and quality.

Keywords： high temperature and high pressure dyeing machine; crack cause; analysis and exploration

引言：

高溫高壓染色機(jī)在我國的印染行業(yè)獲得了良好地應(yīng)用，通過對其科學(xué)合理地應(yīng)用能夠有效地提高紡織的效率以及質(zhì)量，我國的西樵地區(qū)在印染業(yè)方面較為發(fā)達(dá)，因此該地區(qū)使用的高溫高壓染色機(jī)數(shù)量較多，但是在長時間的使用過程中發(fā)現(xiàn)該設(shè)備存在一定的缺陷以及問題，若是在實際操作過程中發(fā)生故障那么對于整體的印染行業(yè)來說都會造成很大的影響。本文也就側(cè)重于對當(dāng)前高溫高壓染色機(jī)產(chǎn)生裂紋的原因進(jìn)行分析，希望能夠幫助到有需要的人。

一、高溫高壓染色機(jī)基本特點

高溫高壓染色機(jī)是染棉，滌綸布，尼龍，滌綸，羊毛，聚酯，羊毛滌綸，麻/棉或各種混紡紗的關(guān)鍵。它配備有各種類型的筒子架，可以用不同的方式對棉紗進(jìn)行染色。諸如朋友紗，絞紗餅，松散的羊毛，硅化上衣，經(jīng)紗，拉鏈，帶球和其他漂白和染色解決方案，它是理想的漂白和染色機(jī)器和設(shè)備，可與通用的成品集成在一起。超高壓染色機(jī)由全不銹鋼板制成，機(jī)械設(shè)備的速度無噪音，調(diào)速方便。在檢查工作中，已經(jīng)廣泛發(fā)現(xiàn)高溫高壓染色機(jī)存在許多缺陷。安全隱患更加嚴(yán)重。因此，分析高溫高壓染色機(jī)的一般缺陷，掌握易發(fā)部位和缺陷原因，可以專門指導(dǎo)產(chǎn)品質(zhì)量檢查，立即消除潛在的安全隱患，確保高溫高壓染色機(jī)的安全運行。

高溫高壓染色機(jī)的基本特征是：高溫線性規(guī)定，多個實施組件，頻繁的姿勢以及多個安全聯(lián)鎖裝置，不僅用于開關(guān)控制，還用于模擬輸入控制。著色過程不相同，并且染料溶液中的成分復(fù)雜。因此，它處于酸，堿，水和蒸汽的極端狀態(tài)。在自然環(huán)境中。當(dāng)超高壓染色機(jī)工作時，馬氏體不銹鋼板很可能具有特殊的氯離子含量成分，容易造成應(yīng)力腐蝕開裂。因此，高溫高壓染色機(jī)的主要失效原理為：疲勞失效，應(yīng)力腐蝕開裂和應(yīng)力腐蝕開裂。此外，由于長期使用可能會導(dǎo)致安全聯(lián)鎖設(shè)備損壞或不完整，因此會損害高溫高壓染色機(jī)的安全系數(shù)。

二、檢驗、試驗和分析

高壓高溫染色機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

（一）材料化驗分析

為了能夠更好地對高溫高壓染色機(jī)中存在的問題進(jìn)行解決和處理，相關(guān)人員首先需要了解和掌握的內(nèi)容就是當(dāng)前染色機(jī)存在的幾種問題，一般來說，根據(jù)染色機(jī)實際的使用情況不同，其產(chǎn)生問題的原因也會存在一定的差別，需要針對不同的染色機(jī)來選擇對應(yīng)的方法，這樣才能夠從根源上對其進(jìn)行解決和處理。本文以120臺高溫高壓染色機(jī)為例，通過分析可以發(fā)現(xiàn)其中存在裂紋缺陷的機(jī)器有60臺，而存在安全聯(lián)鎖裝置缺陷問題的機(jī)器有12臺，其他缺陷則是48臺，因此可以發(fā)現(xiàn)在染色機(jī)中常見的缺陷就是對應(yīng)的裂紋缺陷。對其材料進(jìn)行化驗分析可以發(fā)現(xiàn)染色機(jī)采用的主要材料為奧氏體不銹鋼，并且通過對其他部位的分析和檢測可以發(fā)現(xiàn)染色機(jī)自身材料方面上并無存在問題。但是對于靠近裂紋的地方進(jìn)行采樣得到的結(jié)果是其中的含碳量為0.08，是其他部位的兩倍，因此可以發(fā)現(xiàn)不銹鋼中包含了碳與鉻，這兩種元素容易造成了晶間腐蝕。

（二）裂紋產(chǎn)生的原因

通過對50臺染色機(jī)的分析和調(diào)查來得出對應(yīng)其裂紋缺陷的分布位置。如圖2所示。

通過該圖可以清楚地發(fā)現(xiàn)，目前我國的染色機(jī)出現(xiàn)裂紋的主要一個部位就是位于下法蘭與筒體連接處，該部位是整體設(shè)備中一個較為重要的不連續(xù)區(qū)，在實際的使用過程中由于其自身結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定，加上外界所產(chǎn)生的應(yīng)力從而導(dǎo)致了該部位較為容易出現(xiàn)裂紋[1]。在對其進(jìn)行檢驗的過程中可以發(fā)現(xiàn)其內(nèi)外壁都出現(xiàn)了對應(yīng)的裂紋，對于一些使用時間在8-10年左右的設(shè)備來說，這種裂紋較為常見和普遍，而對于一些使用時間在3-4年左右的染色機(jī)來說其自身也存在一定的裂紋情況。而此裂紋通常都分布在熱影響區(qū)，因此可以判斷該裂紋屬于疲勞加晶間腐蝕，在兩者的共同作用下產(chǎn)生了該裂紋。其次就是對應(yīng)的上法蘭與封頭連接處，該部位所產(chǎn)生的裂紋均為內(nèi)壁裂紋，基本上都分布在焊縫以及對應(yīng)的熱影響區(qū)上，該部位在平時工作中就會經(jīng)常性地與染液進(jìn)行接觸，通過染液的作用會產(chǎn)生一定的磨損，并且其自身所受到的局部應(yīng)力也較高，在兩者的共同作用之下同樣也會產(chǎn)生對應(yīng)的裂紋，因此可以判斷該處裂紋的主要產(chǎn)生原因就是來自于疲勞加晶間腐蝕。再次就是安全閥接管開裂，該裂紋的主要作用對象為同一廠家生產(chǎn)的設(shè)備上，并且此類設(shè)備使用時間較短，基本上都保持在3年左右。該裂紋的主要作用部位在于焊縫的融合線上，整個接管沿著該部位都有對應(yīng)的裂紋情況，因此可以判斷其產(chǎn)生的主要原因是來自于晶間腐蝕。若是疲勞所產(chǎn)生的裂縫是不會出現(xiàn)整天管道都有分布的情況，因此，在工廠對其進(jìn)行加工以及生產(chǎn)的過程中可能采取了錯誤的操作方式，從而導(dǎo)致了后續(xù)在使用過程中會出現(xiàn)裂縫。最后就是支腳墊板的連接處發(fā)現(xiàn)存在裂紋，作用于該部位上的裂紋呈現(xiàn)不同的形態(tài)，部分裂紋會直接穿透筒體，部分裂紋會作用在焊縫以及熱影響區(qū)上。產(chǎn)生該裂紋的主要原因是因為該部位存在一定的溢流染液情況，該部位與染液產(chǎn)生了直接的接觸從而導(dǎo)致一定的腐蝕以及磨損，并且加上外界的應(yīng)力作用使其加劇了磨損的情況。并且同時因為其內(nèi)部沒有預(yù)留對應(yīng)的透氣孔，導(dǎo)致內(nèi)部非常容易受到熱脹冷縮現(xiàn)象的影響，在這樣的背景之下就容易出現(xiàn)裂紋，因此可以判斷其產(chǎn)生裂紋的原因主要是來自于疲勞加晶間腐蝕。

（三）安全聯(lián)鎖裝置缺陷

除了染色機(jī)內(nèi)部造成的裂紋之外，造成其產(chǎn)生裂紋的還有一個原因就是安全聯(lián)鎖裝置的缺陷，在實際的使用過程中，染色機(jī)會采取安全聯(lián)鎖裝置來提高其自身的穩(wěn)定性以及安全性，從而保障工作的質(zhì)量和效率。但是若是該裝置出現(xiàn)了缺陷也會對設(shè)備本身造成影響[2]。其主要的缺陷為以下幾個內(nèi)容。首先就是在長期的使用過程中，該裝置會經(jīng)受遭受外力的影響以及作用，在長時間的作用之下該裝置就失去了效果和作用。其次就是該裝置中的定位銷出現(xiàn)了脫落以及彎曲損壞的情況，從而導(dǎo)致了裝置同樣出現(xiàn)失效的情況。最后就是該裝置中負(fù)責(zé)報警的裝置出現(xiàn)了損壞，從而無法及時進(jìn)行報警。

（四）其他缺陷

除了上述所述的幾種缺陷之外，在染色機(jī)的檢查以及分析過程中同樣還可以發(fā)現(xiàn)其他對應(yīng)的缺陷，例如壓力表損壞、私自開孔以及私自修理改造等，這些缺陷的產(chǎn)生都會對整體染色機(jī)造成影響，并且由于染色機(jī)自身的復(fù)雜性導(dǎo)致了其產(chǎn)生缺陷的原因種類和數(shù)量都較多，無法按照統(tǒng)一的方法來對其進(jìn)行處理。例如在一個開閉的過程中染色機(jī)就需要經(jīng)過升壓-保壓-降壓的過程，若是在這樣的過程中沒能夠?qū)ζ溥M(jìn)行保溫層的覆蓋，那么也就容易造成溫度循環(huán)，從而產(chǎn)生了對應(yīng)的影響和破壞。

三、預(yù)防措施

造成染色機(jī)出現(xiàn)裂紋的原因種類和數(shù)量較多，但是可以將其分為兩大類，一個是內(nèi)因一個是外因。內(nèi)因中就包含了不銹鋼的成分、組織以及狀態(tài)，而外因主要就是介質(zhì)種類、溫度以及應(yīng)力等等。由于內(nèi)外兩方面的因素在日常的使用過程中都會產(chǎn)生非常緊密地聯(lián)系，因此想要通過消除應(yīng)力的方法來對其進(jìn)行控制顯然是一件無法完成的事情，但是為了能夠有效減少裂紋的產(chǎn)生，工作人員可以從三個方面上對其進(jìn)行預(yù)防。

首先是設(shè)計方面上，在設(shè)計方面上工作人員應(yīng)當(dāng)盡量設(shè)計出不會造成染液積聚的結(jié)構(gòu)，以此來保證染液不會長時間積聚一處，從而形成對應(yīng)的腐蝕，通過合理結(jié)構(gòu)的設(shè)計就可以有效促使內(nèi)部的染液進(jìn)行流動，同時也可以防止傳統(tǒng)過程中所造成的局部高應(yīng)力，以此來有效防止晶間腐蝕以及疲勞破壞。其次就是制造方面上，在制造方面上可以先從焊接工藝入手，一般來說，傳統(tǒng)的焊接過程中所采用的線能量較大，應(yīng)當(dāng)對其進(jìn)行減小，采取一些較小的電流以及較大的焊速，對其進(jìn)行短弧直道的焊接，在這樣的焊接情況之下就可以有效減少線能量，從而防止對其產(chǎn)生過大的應(yīng)力[3]。在進(jìn)行多層的焊接時需要保證不同層之間的溫度不能過高，一般都是當(dāng)層間溫度控制在60℃以下時才能夠進(jìn)行下一層的焊接。而對于表面處理方面則是需要工作人員按照科學(xué)合理的操作來對其進(jìn)行處理。最后就是使用方面上，在使用方面上工作人員應(yīng)當(dāng)確保安全聯(lián)鎖裝置能夠得到正常運行，不得采取錯誤野蠻的方式進(jìn)行操作。并且同時還需要對設(shè)備進(jìn)行定期的清潔工作，以此來保證設(shè)備的干凈和正常運作。

四、結(jié)束語

總而言之，在當(dāng)前的印染行業(yè)中，染色機(jī)是一種應(yīng)用非常廣泛的設(shè)備，在實際的使用過程中需要對其設(shè)計、選材、加工制造以及生產(chǎn)工藝等方面進(jìn)行不斷地優(yōu)化和升級，以此來有效完善染色機(jī)，從而推動印染行業(yè)的良好發(fā)展，進(jìn)而推動社會整體地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]周龍海，周濤.高溫高壓染色機(jī)封頭應(yīng)力腐蝕開裂原因分析及處理[J].特種設(shè)備安全技術(shù)，2020，No.237（06）：21-23.

[2]夏忠.一種用于布料噴射的高溫高壓染色機(jī)：CN208791946U[P].2019.

[3]詹躍男.節(jié)能、高質(zhì)、智能化高溫高壓染色機(jī)的應(yīng)用[J].針織工業(yè)，2019，361（02）：41-44.

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