高温高压染色机裂纹原因分析

高振方

摘要：随着当今社会的不断发展和进步，人们对于生活的要求也在不断地提高之中，而作为当今社会中非常重要的印染行业来说同样也是如此。目前我国的生活质量逐步提升，人们对于衣物也有着较高的要求，在这样的要求之下，高温高压染色机的出现能够为人们制造出符合要求的衣物。但是在长时间的使用过程中染色机自身会出现裂纹，从而极大程度上影响了实际的生产效率以及质量。

关键词：高温高压染色机;裂纹原因;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：

高温高压染色机在我国的印染行业获得了良好地应用，通过对其科学合理地应用能够有效地提高纺织的效率以及质量，我国的西樵地区在印染业方面较为发达，因此该地区使用的高温高压染色机数量较多，但是在长时间的使用过程中发现该设备存在一定的缺陷以及问题，若是在实际操作过程中发生故障那么对于整体的印染行业来说都会造成很大的影响。本文也就侧重于对当前高温高压染色机产生裂纹的原因进行分析，希望能够帮助到有需要的人。

一、高温高压染色机基本特点

高温高压染色机是染棉，涤纶布，尼龙，涤纶，羊毛，聚酯，羊毛涤纶，麻/棉或各种混纺纱的关键。它配备有各种类型的筒子架，可以用不同的方式对棉纱进行染色。诸如朋友纱，绞纱饼，松散的羊毛，硅化上衣，经纱，拉链，带球和其他漂白和染色解决方案，它是理想的漂白和染色机器和設备，可与通用的成品集成在一起。超高压染色机由全不锈钢板制成，机械设备的速度无噪音，调速方便。在检查工作中，已经广泛发现高温高压染色机存在许多缺陷。安全隐患更加严重。因此，分析高温高压染色机的一般缺陷，掌握易发部位和缺陷原因，可以专门指导产品质量检查，立即消除潜在的安全隐患，确保高温高压染色机的安全运行。

高温高压染色机的基本特征是：高温线性规定，多个实施组件，频繁的姿势以及多个安全联锁装置，不仅用于开关控制，还用于模拟输入控制。着色过程不相同，并且染料溶液中的成分复杂。因此，它处于酸，碱，水和蒸汽的极端状态。在自然环境中。当超高压染色机工作时，马氏体不锈钢板很可能具有特殊的氯离子含量成分，容易造成应力腐蚀开裂。因此，高温高压染色机的主要失效原理为：疲劳失效，应力腐蚀开裂和应力腐蚀开裂。此外，由于长期使用可能会导致安全联锁设备损坏或不完整，因此会损害高温高压染色机的安全系数。

二、检验、试验和分析

高压高温染色机的结构如图1所示。

（一）材料化验分析

为了能够更好地对高温高压染色机中存在的问题进行解决和处理，相关人员首先需要了解和掌握的内容就是当前染色机存在的几种问题，一般来说，根据染色机实际的使用情况不同，其产生问题的原因也会存在一定的差别，需要针对不同的染色机来选择对应的方法，这样才能够从根源上对其进行解决和处理。本文以120台高温高压染色机为例，通过分析可以发现其中存在裂纹缺陷的机器有60台，而存在安全联锁装置缺陷问题的机器有12台，其他缺陷则是48台，因此可以发现在染色机中常见的缺陷就是对应的裂纹缺陷。对其材料进行化验分析可以发现染色机采用的主要材料为奥氏体不锈钢，并且通过对其他部位的分析和检测可以发现染色机自身材料方面上并无存在问题。但是对于靠近裂纹的地方进行采样得到的结果是其中的含碳量为0.08，是其他部位的两倍，因此可以发现不锈钢中包含了碳与铬，这两种元素容易造成了晶间腐蚀。

（二）裂纹产生的原因

通过对50台染色机的分析和调查来得出对应其裂纹缺陷的分布位置。如图2所示。

通过该图可以清楚地发现，目前我国的染色机出现裂纹的主要一个部位就是位于下法兰与筒体连接处，该部位是整体设备中一个较为重要的不连续区，在实际的使用过程中由于其自身结构不够稳定，加上外界所产生的应力从而导致了该部位较为容易出现裂纹[1]。在对其进行检验的过程中可以发现其内外壁都出现了对应的裂纹，对于一些使用时间在8-10年左右的设备来说，这种裂纹较为常见和普遍，而对于一些使用时间在3-4年左右的染色机来说其自身也存在一定的裂纹情况。而此裂纹通常都分布在热影响区，因此可以判断该裂纹属于疲劳加晶间腐蚀，在两者的共同作用下产生了该裂纹。其次就是对应的上法兰与封头连接处，该部位所产生的裂纹均为内壁裂纹，基本上都分布在焊缝以及对应的热影响区上，该部位在平时工作中就会经常性地与染液进行接触，通过染液的作用会产生一定的磨损，并且其自身所受到的局部应力也较高，在两者的共同作用之下同样也会产生对应的裂纹，因此可以判断该处裂纹的主要产生原因就是来自于疲劳加晶间腐蚀。再次就是安全阀接管开裂，该裂纹的主要作用对象为同一厂家生产的设备上，并且此类设备使用时间较短，基本上都保持在3年左右。该裂纹的主要作用部位在于焊缝的融合线上，整个接管沿着该部位都有对应的裂纹情况，因此可以判断其产生的主要原因是来自于晶间腐蚀。若是疲劳所产生的裂缝是不会出现整天管道都有分布的情况，因此，在工厂对其进行加工以及生产的过程中可能采取了错误的操作方式，从而导致了后续在使用过程中会出现裂缝。最后就是支脚垫板的连接处发现存在裂纹，作用于该部位上的裂纹呈现不同的形态，部分裂纹会直接穿透筒体，部分裂纹会作用在焊缝以及热影响区上。产生该裂纹的主要原因是因为该部位存在一定的溢流染液情况，该部位与染液产生了直接的接触从而导致一定的腐蚀以及磨损，并且加上外界的应力作用使其加剧了磨损的情况。并且同时因为其内部没有预留对应的透气孔，导致内部非常容易受到热胀冷缩现象的影响，在这样的背景之下就容易出现裂纹，因此可以判断其产生裂纹的原因主要是来自于疲劳加晶间腐蚀。

（三）安全联锁装置缺陷

除了染色机内部造成的裂纹之外，造成其产生裂纹的还有一个原因就是安全联锁装置的缺陷，在实际的使用过程中，染色机会采取安全联锁装置来提高其自身的稳定性以及安全性，从而保障工作的质量和效率。但是若是该装置出现了缺陷也会对设备本身造成影响[2]。其主要的缺陷为以下几个内容。首先就是在长期的使用过程中，该装置会经受遭受外力的影响以及作用，在长时间的作用之下该装置就失去了效果和作用。其次就是該装置中的定位销出现了脱落以及弯曲损坏的情况，从而导致了装置同样出现失效的情况。最后就是该装置中负责报警的装置出现了损坏，从而无法及时进行报警。

（四）其他缺陷

除了上述所述的几种缺陷之外，在染色机的检查以及分析过程中同样还可以发现其他对应的缺陷，例如压力表损坏、私自开孔以及私自修理改造等，这些缺陷的产生都会对整体染色机造成影响，并且由于染色机自身的复杂性导致了其产生缺陷的原因种类和数量都较多，无法按照统一的方法来对其进行处理。例如在一个开闭的过程中染色机就需要经过升压-保压-降压的过程，若是在这样的过程中没能够对其进行保温层的覆盖，那么也就容易造成温度循环，从而产生了对应的影响和破坏。

三、预防措施

造成染色机出现裂纹的原因种类和数量较多，但是可以将其分为两大类，一个是内因一个是外因。内因中就包含了不锈钢的成分、组织以及状态，而外因主要就是介质种类、温度以及应力等等。由于内外两方面的因素在日常的使用过程中都会产生非常紧密地联系，因此想要通过消除应力的方法来对其进行控制显然是一件无法完成的事情，但是为了能够有效减少裂纹的产生，工作人员可以从三个方面上对其进行预防。

首先是设计方面上，在设计方面上工作人员应当尽量设计出不会造成染液积聚的结构，以此来保证染液不会长时间积聚一处，从而形成对应的腐蚀，通过合理结构的设计就可以有效促使内部的染液进行流动，同时也可以防止传统过程中所造成的局部高应力，以此来有效防止晶间腐蚀以及疲劳破坏。其次就是制造方面上，在制造方面上可以先从焊接工艺入手，一般来说，传统的焊接过程中所采用的线能量较大，应当对其进行减小，采取一些较小的电流以及较大的焊速，对其进行短弧直道的焊接，在这样的焊接情况之下就可以有效减少线能量，从而防止对其产生过大的应力[3]。在进行多层的焊接时需要保证不同层之间的温度不能过高，一般都是当层间温度控制在60℃以下时才能够进行下一层的焊接。而对于表面处理方面则是需要工作人员按照科学合理的操作来对其进行处理。最后就是使用方面上，在使用方面上工作人员应当确保安全联锁装置能够得到正常运行，不得采取错误野蛮的方式进行操作。并且同时还需要对设备进行定期的清洁工作，以此来保证设备的干净和正常运作。

四、结束语

总而言之，在当前的印染行业中，染色机是一种应用非常广泛的设备，在实际的使用过程中需要对其设计、选材、加工制造以及生产工艺等方面进行不断地优化和升级，以此来有效完善染色机，从而推动印染行业的良好发展，进而推动社会整体地发展。

参考文献：

[1]周龙海，周涛.高温高压染色机封头应力腐蚀开裂原因分析及处理[J].特种设备安全技术，2020，No.237（06）：21-23.

[2]夏忠.一种用于布料喷射的高温高压染色机：CN208791946U[P].2019.

[3]詹跃男.节能、高质、智能化高温高压染色机的应用[J].针织工业，2019，361（02）：41-44.

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