Ⅲ類壓力容器接管角焊縫裂紋分析

1、類壓力容器接管角焊縫裂紋分析(圖)岑樹海(廣西鍋爐壓力容器檢驗(yàn)所530022)摘要:容規(guī)規(guī)定, 類壓力容器殼體接管角焊縫應(yīng)采用全焊透型式,但是許多制造廠都沒(méi)能做到,這給壓力容器留下了隱患。在檢驗(yàn)中,經(jīng)常發(fā)現(xiàn)接管角焊縫出現(xiàn)裂紋,對(duì)裂紋進(jìn)一步打磨發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重未焊透缺陷,經(jīng)分析確認(rèn)未焊透是產(chǎn)生裂紋的根本原因。關(guān)鍵詞: 類壓力容器;接管角焊縫;裂紋;分析前言某燃?xì)夤居?00m3液化石油氣貯罐15臺(tái),1996年6月投入運(yùn)行,1997年7月首次開罐檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)有2臺(tái)貯罐的溫度計(jì)接管角焊縫出現(xiàn)裂紋;2003年5月第二次開罐檢驗(yàn),同樣又發(fā)現(xiàn)另2臺(tái)的溫度計(jì)接管角焊縫、1臺(tái)人孔角焊縫出現(xiàn)裂紋。本文以其中一處溫度計(jì)接管

2、角焊縫裂紋為例,分析裂紋產(chǎn)生原因及處理辦法。1貯罐技術(shù)特性內(nèi)徑:3000mm壁厚:封頭22mm,筒體20mm主體材質(zhì):16MnR設(shè)計(jì)壓力:1.8MPa設(shè)計(jì)溫度:-19+50介質(zhì):液化石油氣容器類別: 類2缺陷情況溫度計(jì)接管位于貯罐封頭中下部,接管規(guī)格為32mm×3.5mm,材料為20#無(wú)縫鋼管。對(duì)其罐內(nèi)表面角焊縫做磁粉探傷檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)磁痕顯示,用砂輪打磨,發(fā)現(xiàn)裂紋,長(zhǎng)度沿周向擴(kuò)展,最長(zhǎng)62mm,磨深至6mm時(shí)出現(xiàn)空洞,證實(shí)為未焊透,而且是整圈未焊透,最深14mm。如圖1所示。在鍋爐壓力容器檢驗(yàn)中,我們經(jīng)?？吹浇庸芙呛缚p出現(xiàn)裂紋、泄漏而必須補(bǔ)焊的現(xiàn)象。3原因分析壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程第

3、54條規(guī)定,“鋼制壓力容器的接管(凸緣)與殼體之間的接頭設(shè)計(jì)有下列情況之一的,應(yīng)采用全焊透型式:1.介質(zhì)為易燃或毒性為極度危害和高度危害的壓力容器;3.第三類壓力容器;”。液化石油氣貯罐是貯存易燃介質(zhì)的 類壓力容器,因此接管與殼體的連接角焊縫應(yīng)采用全焊透型式。審查設(shè)計(jì)圖紙亦標(biāo)明為全焊透結(jié)構(gòu)。但是在實(shí)際生產(chǎn)中,制造廠往往只對(duì)筒體的對(duì)接焊縫嚴(yán)格把關(guān)(因?yàn)樾枰錾渚€探傷或超聲波探傷檢查),而對(duì)那些接管角焊縫卻重視不夠,沒(méi)有按圖施工,應(yīng)該開坡口焊接而沒(méi)有開坡口,錯(cuò)誤地認(rèn)為只需將角焊縫填滿,試壓時(shí)不漏就萬(wàn)事大吉了,反正角焊縫沒(méi)有要求做無(wú)損探傷檢查。所以,接管角焊縫存在未焊透、夾渣等缺陷是很普遍的現(xiàn)象?？?/p>

4、以肯定,容器焊接完成后已經(jīng)對(duì)角焊縫做過(guò)磁粉探傷或滲透探傷檢查沒(méi)有發(fā)現(xiàn)裂紋。但是,在隨后的熱處理、水壓試驗(yàn)以及投入使用后介質(zhì)的不斷充裝過(guò)程中,由于交變應(yīng)力的作用,未焊縫、夾渣缺陷作為裂紋源,首先在其尖端產(chǎn)生微裂紋,并隨著交變應(yīng)力循環(huán)次數(shù)增長(zhǎng),微裂紋會(huì)不斷地?cái)U(kuò)展,最后形成可探測(cè)到的表面裂紋。4缺陷處理4.1角焊縫未焊透也將影響到在用壓力容器的安全狀況等級(jí)評(píng)定,因?yàn)樗鞘鹿实碾[患,它的危害性也很大。在用壓力容器檢驗(yàn)規(guī)程第30條“按規(guī)定應(yīng)采用全焊透結(jié)構(gòu)的角接焊縫或接管角焊縫而沒(méi)有采用全焊透結(jié)構(gòu)的主要受壓元件,如未查出新生缺陷(不包括正常的均勻腐蝕),可定為3級(jí),否則定為4級(jí)或5級(jí)?！彼?檢查發(fā)現(xiàn)裂紋的接管角焊縫必須返修合格。4.2可參照如下方案返修用碳弧氣刨或砂輪打磨方法清除裂紋,清根、開坡口,按下面的工藝焊接:焊前預(yù)熱到100150;焊條選用E5015或E4315,3.2mm,焊接電流90120A,電壓2226V;焊后立即用石棉包裹緩冷;焊角尺寸按圖紙要求或GB150-98附錄J圖J3、J4;外觀檢查合格后再作磁粉探傷或滲透探傷;水壓試驗(yàn)合格后投用。5結(jié)束語(yǔ)5.1接管角焊縫出現(xiàn)裂紋主要是存在未焊透、夾渣等