进口奥氏体不锈钢制压力容器表面裂纹现象及分析

时间:2016-1-20 10:38:00 来源:中国亚克力网 添加人:admin

  (河南劣炉压力容器检测中心河南近年来,我国进口压力容器中,奥氏体不锈钢压力容器占很大比例,从河南省1996~1999年统计看,共进口377台压力容器,其中奥氏体不锈钢制压力容器177台,占46. 9%.在对其进行安全性能监督检验过程中,经渗透探伤检测,部分设备的焊缝和热影响区附近及母材,均发现存在有表面裂纹现象。值得注意的是,按照国外有关标准和规范要求,上述缺陷产生部位在制造过程中并不要求进行渗透探伤检测。这就需要我们认真分析和探讨。

  表1为6例进口奥氏体不锈钢制压力容器,经渗透探伤检测,发现不同类型的表面裂纹。

  表1设备名称制造规范主体材质及壁厚缺陷类型缺陷部位过滤器1处弧坑裂纹接管角焊缝三聚氰胺结晶器2处弧坑裂纹接管角焊缝循环气过滤器1处弧坑裂纹筒体对接焊缝结晶器2处弧坑裂纹;8处夹具去除部位裂纹筒体对接焊缝;焊缝热影响区尾气冷凝器6处表面裂纹母材急冷塔5处表面裂纹母材以PTA结晶器为例:工作介质:对苯二甲酸,精甲苯甲酸,水经渗透探伤抽查,首先在容器内部筒体与下封头对接环焊缝热影响区附近发现两处长5mm表面裂纹。经分析确认为组对夹具去除不当所产生的缺陷,根据该设备在制造时对接焊缝未做渗透探伤的情况,经与外方交涉,由外方委托安装单位对该设备对接焊缝进行了100%渗透探伤检测。结果,又发现另外6处夹具去除部位裂纹和2处弧坑裂纹。后经修磨,最大修磨深度为2mm,并全部进行了补焊和修磨。复检及返修费用全部由外方承担。

  1裂纹现象分析我们对历年来发现的奥氏体钢制压力容器表面裂纹现象进行了归类分析,大体可分为下列几种情况:焊缝弧坑裂纹该裂纹均发生在焊缝收弧处,对接焊缝与接管角焊缝均可发生,但多见于后者。收弧中心处沿焊接方向成长条状,呈暗灰色线状收缩沟。渗加强对锅筒受热面的检查。在运行过程中,应定期检查锅筒受热面有无变形和其他异常情况,一旦发现异常,应及时上报处理。

  技术主管部门应定期对锅炉给水进行监测,对失效树脂要及时更换,切实做好新装、改造水处理设施的安装、调试、验收工作。

  要定期停炉检查锅炉锅筒及管束的结垢情况,并采取相应技术措施及时清除水垢。

  (2000-04-的封头,从设计计算、制造和检验方面,都作了冬该裂纹主要是由于焊接时收弧过快,焊缝凝结时,残余液相不足,产生收缩沟,形成结晶裂纹。若焊缝未做修磨或修磨不彻底,该裂纹即留在焊缝处。

  单纯的热影响区表面裂纹并不多见。但在某些特殊部位,如焊缝组对夹具去除处,也会产生表面裂纹。其特征多为月牙形或放射形。主要是由于夹具去除f式不当导致根部产生裂纹,修磨又不彻底。

  渗透探伤时,应注意保证足够的渗透时间,且清洗适度,才会有清楚的显现。

  当材料较厚而卷制曲率半径较小时,会出现此类裂纹。裂纹短浅,方向一般垂直于卷制拉力方向。此类裂纹仅发生在壳体外部,仔细观察,肉眼也可看到明显迹象。渗透探伤缺陷显现清楚。

  2与ASME规范对照分析壁厚超过3/4in(19mm)的奥氏体铬镍不锈钢和奥氏体/铁素体双相钢的对接焊缝及角焊缝均应以液体渗透法检测裂纹,若须热处理者,则应在热处理后检验。所有裂纹应当消除。

  40(款所定义的壁厚来确定,DIV2AF-228款则按壳体壁厚来确定。前者是指去除允许加强篼后的对接焊缝厚度或角焊缝高度,后者是指壳体母材厚度。但从数值看,二者区别不大。

  从本文所涉及6例奥氏体不诱钢制压力容器来看,前4例缺陷发生在焊缝或热影响区附近,其壁厚均不在渗透探伤检测范围,后2例缺陷发生在母材部位,规范也没有渗透探伤要求。

  毫无疑问,裂纹性缺陷对压力容器危害很大,应予消除。而渗透探伤又是发现奥氏体不锈钢压力容器表面裂纹的最有效手段。

  因此,在实际工作中,若按现行规范要求,仅考虑容器壁厚确定渗透探伤范围显然会漏掉一部分表面裂纹缺陷。

  事实上,除壁厚外,我们至少还应考虑工作介质、壁厚与弯曲半径之比、容器实际制作水平(如收弧处是否进行了修磨等)、检验情况等因素,这样才能确保将裂纹消除在设备投用之前。

  3结论综上分析,可以认为:在进口压力容器安全性能监督检验工作中,对奥氏体不锈钢制压力容器的渗透探伤检测,既要考虑国外现行标准和规范要求,同时必须满足我国的有关标准、法规的要求,考虑压力容器实际状况。

  对奥氏体不锈钢制压力容器,检测和发现表面裂纹,渗透探伤方法行之有效,也是非常必要的。

  焊缝收弧处,特别是未修磨或修磨不彻底处;夹具去除部位;壁厚与弯曲半径之比较大者的容器母材表面。

  发现的表面裂纹,通过修磨、补焊等措施,缺陷一般均可消除。

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