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進口奧氏體不銹鋼制壓力容器表面裂紋現象及分析

時間:2016-1-5 13:49:00 來源:中國壓力容器網

  (河南劣爐壓力容器檢測中心河南近年來,我國進口壓力容器中,奧氏體不銹鋼壓力容器占很大比例,從河南省1996~1999年統計看,共進口377臺壓力容器,其中奧氏體不銹鋼制壓力容器177臺,占46. 9.在對其進行安全性能監督檢驗過程中,經滲透探傷檢測,部分設備的焊縫和熱影響區附近及母材,均發現存在有表面裂紋現象。值得注意的是,按照國外有關標準和規范要求,上述缺陷產生部位在制造過程中并不要求進行滲透探傷檢測。這就需要我們認真分析和探討。

  表1為6例進口奧氏體不銹鋼制壓力容器,經滲透探傷檢測,發現不同類型的表面裂紋。

  表1設備名稱制造規范主體材質及壁厚缺陷類型缺陷部位過濾器1處弧坑裂紋接管角焊縫三聚氰胺結晶器2處弧坑裂紋接管角焊縫循環氣過濾器1處弧坑裂紋筒體對接焊縫結晶器2處弧坑裂紋;8處夾具去除部位裂紋筒體對接焊縫;焊縫熱影響區尾氣冷凝器6處表面裂紋母材急冷塔5處表面裂紋母材以PTA結晶器為例:工作介質:對苯二甲酸,精甲苯甲酸,水經滲透探傷抽查,首先在容器內部筒體與下封頭對接環焊縫熱影響區附近發現兩處長5mm表面裂紋。經分析確認為組對夾具去除不當所產生的缺陷,根據該設備在制造時對接焊縫未做滲透探傷的情況,經與外方交涉,由外方委托安裝單位對該設備對接焊縫進行了100滲透探傷檢測。結果,又發現另外6處夾具去除部位裂紋和2處弧坑裂紋。后經修磨,大修磨深度為2mm,并全部進行了補焊和修磨。復檢及返修費用全部由外方承擔。

  1裂紋現象分析我們對歷年來發現的奧氏體鋼制壓力容器表面裂紋現象進行了歸類分析,大體可分為下列幾種情況:焊縫弧坑裂紋該裂紋均發生在焊縫收弧處,對接焊縫與接管角焊縫均可發生,但多見于后者。收弧中心處沿焊接方向成長條狀,呈暗灰色線狀收縮溝。滲加強對鍋筒受熱面的檢查。在運行過程中,應定期檢查鍋筒受熱面有無變形和其他異常情況,一旦發現異常,應及時上報處理。

  技術主管部門應定期對鍋爐給水進行監測,對失效樹脂要及時更換,切實做好新裝、改造水處理設施的安裝、調試、驗收工作。

  要定期停爐檢查鍋爐鍋筒及管束的結垢情況,并采取相應技術措施及時清除水垢。

  (2000-04-的封頭,從設計計算、制造和檢驗方面,都作了冬該裂紋主要是由于焊接時收弧過快,焊縫凝結時,殘余液相不足,產生收縮溝,形成結晶裂紋。若焊縫未做修磨或修磨不徹底,該裂紋即留在焊縫處。

  單純的熱影響區表面裂紋并不多見。但在某些特殊部位,如焊縫組對夾具去除處,也會產生表面裂紋。其特征多為月牙形或放射形。主要是由于夾具去除f式不當導致根部產生裂紋,修磨又不徹底。

  滲透探傷時,應注意保證足夠的滲透時間,且清洗適度,才會有清楚的顯現。

  當材料較厚而卷制曲率半徑較小時,會出現此類裂紋。裂紋短淺,方向一般垂直于卷制拉力方向。此類裂紋僅發生在殼體外部,仔細觀察,肉眼也可看到明顯跡象。滲透探傷缺陷顯現清楚。

  2與ASME規范對照分析壁厚超過3/4in(19mm)的奧氏體鉻鎳不銹鋼和奧氏體/鐵素體雙相鋼的對接焊縫及角焊縫均應以液體滲透法檢測裂紋,若須熱處理者,則應在熱處理后檢驗。所有裂紋應當消除。

  40(款所定義的壁厚來確定,DIV2AF-228款則按殼體壁厚來確定。前者是指去除允許加強篼后的對接焊縫厚度或角焊縫高度,后者是指殼體母材厚度。但從數值看,二者區別不大。

  從本文所涉及6例奧氏體不誘鋼制壓力容器來看,前4例缺陷發生在焊縫或熱影響區附近,其壁厚均不在滲透探傷檢測范圍,后2例缺陷發生在母材部位,規范也沒有滲透探傷要求。

  毫無疑問,裂紋性缺陷對壓力容器危害很大,應予消除。而滲透探傷又是發現奧氏體不銹鋼壓力容器表面裂紋的有效手段。

  因此,在實際工作中,若按現行規范要求,僅考慮容器壁厚確定滲透探傷范圍顯然會漏掉一部分表面裂紋缺陷。

  事實上,除壁厚外,我們至少還應考慮工作介質、壁厚與彎曲半徑之比、容器實際制作水平(如收弧處是否進行了修磨等)、檢驗情況等因素,這樣才能確保將裂紋消除在設備投用之前。

  3結論綜上分析,可以認為:在進口壓力容器安全性能監督檢驗工作中,對奧氏體不銹鋼制壓力容器的滲透探傷檢測,既要考慮國外現行標準和規范要求,同時必須滿足我國的有關標準、法規的要求,考慮壓力容器實際狀況。

  對奧氏體不銹鋼制壓力容器,檢測和發現表面裂紋,滲透探傷方法行之有效,也是非常必要的。

  焊縫收弧處,特別是未修磨或修磨不徹底處;夾具去除部位;壁厚與彎曲半徑之比較大者的容器母材表面。

  發現的表面裂紋,通過修磨、補焊等措施,缺陷一般均可消除。

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