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氧气球罐首次开罐检验中裂纹产生的原因

2011-01-01付日映

知识窗·教师版 2011年5期

   球罐与圆筒容器(即一般贮罐)相比,在相同直径和压力下,壳壁厚度仅为圆筒容器的一半,钢材用量省,且占地较小,基础工程简单。球罐作为一种高效的Ⅲ类存储容器,近些年在石油、化工、冶金等行业广泛应用。
  由于球罐体积、直径较大,不能整体运输,必须在制造厂压制球片、加工制造支柱等部件,然后运到使用现场进行组装、焊接。在组装、焊接过程中,因受野外工作条件影响,其焊接质量得不到保证。一般球罐首次开罐检验都会在其表面发现多处裂纹,但在以后的检验过程中,随着应力逐渐释放,裂纹也将较少产生。所以球罐检验首次开罐检验尤其重要。
  2010年我单位就新余某钢厂一台1000m3氧气球罐进行首次开罐检验,该球罐由合肥通用机械研究院2004年3月设计,由中国一冶工业建设安装工程公司制造、安装,主材选用的是厚度为46mm的高强钢(07MnCrMoVR),在施工现场进行组焊。于2009年2月安装竣工,并于2009年8月投入使用。
  
  一、无损检测
  
  表面无损检测:由于07MnCrMoVR为铁磁性材料,所以表面无损检测采用磁粉检测法。磁粉检测法是基于缺陷处漏磁场与磁粉的相互作用而显示铁磁性材料表面和近表面缺陷的无损检测方法。磁粉法检测技术在检测铁磁性材料表面及近表面裂纹、折叠、夹层以及夹渣等方面均得到了广泛应用。检验过程中对该球罐的对接接头、接管角焊缝及热影响区进行内外表面100%磁粉检测,立柱角焊缝及热影响区外表面100%磁粉检测。
  内部无损检测:采用超声波检测法对球罐外表面进行单面双侧100%超声波检测。超声波检测是利用超声波在介质中传播时产生衰减,遇到界面产生反射的性质来检测被检物内部缺陷的无损检测方法。
  
   二、裂纹统计
  
  检验过程中,通过磁粉检测,在球罐内外表面共发现裂纹23处,其中单个裂纹最长500 mm,最深4mm,其多数产生于上极板内表面和赤道带上。超声波检测时未发现超标缺陷。
  
   三、裂纹产生的原因及分析
  
  1.材质
  钢的焊接性能主要取决于它的化