论在用压力容器检验中未焊透缺陷的分析及处理

陈孝富 葛红

摘要：近年来，随着无损缺陷技术的逐渐完善，其在压力容器检验中的应用是越来越广泛。然而，从我国目前对压力容器的检验情况来看，未焊透缺陷是普遍存在的一个问题，且该缺陷的出现，也直接影响到了压力容器的整体焊接结构。于是，如何对未焊透缺陷进行有效的处理，成为了社会广大人士最为关注的一个问题。因此，本文将针对压力容器，对其在检验过程中的未焊透缺陷进行深入的分析和探究，并从中挖掘出能够对这一缺陷进行有效处理的方法。

关键字：未焊透;无损检测技术;压力容器;缺陷分析

1.简析压力容器检验中的未焊透缺陷

1.1分析缺陷出现的诱因

未焊透缺陷普遍存在于电弧焊当中，而能够引发该缺陷出现的原因，主要有以下四个：

（1）技术人员没有严格依照焊接的规范与标准进行焊接作业，比如：焊接时的电流达不到焊接的要求（主要指电流过大或者是过小）、焊接的速度太快以及供电的电压太低等;

（2）焊接的前一阶段，未对压力容器的坡口处杂物进行全面地清扫，比如：焊渣以及各种氧化物等;

（3）在对焊接的坡口进行设计的时候，没有准确测算出坡口的角度或者是钝边的厚度;

（4）焊接的过程当中，技术人员出现了错误的操作，比如：运条技术使用不当造成的磁偏吹等。

从上述四点可以看出：未焊透缺陷的主要成因是由于受到各种因素的影响，从而让金属不能够实现充分的熔合。

1.2简析缺陷的扩展方式

一般来说，在疲劳载荷的作用之下，未焊透缺陷会朝着由焊趾尖角产生的应力集中部位逐渐扩展，且其扩展的方向也主要有三个：第一，沿着粗晶部位向上逐渐扩展;第二，向未焊透的尖端外逐渐扩展;第三，朝着柱状晶向上逐渐扩展。

2.试析压力容器检验中未焊透缺陷存在的危害性

目前，通过多方面的检测可知，未焊透缺陷的危害性是比较大的，其主要体现在两个方面：一，大大降低焊接部位的性能;二，针对一些应力腐蚀以及交变荷载下的焊接结构，未焊透缺陷可引发其接头的严重性损坏。因此，在现有的有关压力容器检验的各种制度以及标准当中，都针对未焊透缺陷，对其进行了较为严格的控制。但是，由于大多数出现未焊透缺陷的压力容器都是上世纪七八十年代制造的，所以有些未焊透缺陷的危害性，至今都还未将其全面的分析出来。

2.1给疲劳强度造成的危害

（1）焊接方式不同引发的未焊接缺陷，对疲劳强度的影响不同。倘若，技术人员选用的是“双面焊接”方式，对压力容器进行焊接的话。那么，未焊透缺陷就极易出现在容器的内部。当该缺陷以这种形式存在之时，容器在较短的时间之内，是不会出现较大问题的。但是，当选用“单面焊接”方式，对压力容器进行焊接的时候，未焊接缺陷则较容易出现在焊缝表面上，特别是一些不能通过容器内部进行焊接的压力容器来说，其焊缝表面上的未焊接缺陷更是明显，且其从物理角度上来看的话，以这种形式存在的未焊接缺陷是不具有对称性的，所以它极易产生附加弯矩力。由此可见，即使在相同条件的情况之下，由“单面焊接”方式引发的未焊透缺陷，比“双面焊接”方式引发的未焊透缺陷，更容易影响压力容器的疲劳强度。

（2）缺陷方向对疲劳强度的影响。当未焊透缺陷和载荷同处于一个方向之时，可忽略其对疲劳强度的影响，但当这两者的方向正好相反时，那么将会在很大程度上减弱容器的疲劳强度。

2.2给应力集中造成的影响

经研究发现：检验中未焊透缺陷的存在，时常都伴有另外的一些缺陷存在（这里主要指夹渣以及气孔缺陷），这就导致压力容器原本的应力集中区中，又出现了另一个新的应力集中。假使，未焊透缺陷和其它缺陷共同形成的几何形状使应力出现了分布不匀的情况，那么压力容器的应力集中将会愈加严重。如此一来，就会大大增强这些缺陷交汇处的应力，使其形成裂纹源，从而让焊缝出现断裂问题。

3.探析压力容器检验中未焊透缺陷的处理对策

在对未焊透缺陷进行处理的前一阶段，应当先对缺陷的表面进行全面的检查，这里主要是对裂纹的检查。倘若，未焊透缺陷没有较为明显的扩展现象，技术人员则可以将该压力容器继续投入使用，直到对该压力容器进行第二次检验为置。可假使，未焊透缺陷的部位出现了另外的缺陷，技术人员则必须要对该缺陷进行及时、有效的处理，待该缺陷完全消除之后，方可将该压力容器投入使用。值得提出来的是：因缺陷消除的工作需要在具有较大拘束应力的条件中进行，所以在对缺陷进行修复的时候，还要充分考虑到另外的未焊透缺陷给压力容器造成的影响及其扩展程度。另外，针对具有较长使用年限，且存在着较多裂纹的压力容器，技术人员可在对其进行一番详细的分析之后，将其列入“不可再用压力容器”的范畴之内。

4.结束语

综上所述，未焊透作为一种具有较大危害性的缺陷，它的存在，不仅直接影响到了企业对压力容器进行使用的效果，还在很大程度上降低了压力容器的安全性与可靠性，再加上未焊透缺陷以不同形式出现在压力容器的不同部位中之时，其给压力容器造成的影响也是大不相同的。因此，在这种情况之下，技术人员就应当对压力容器检验中的未焊透缺陷进行全面的分析，并依据分析得出的结果，然后再严格遵照国家针对“未焊透缺陷”提出的相关标准，对压力容器中的未焊透缺陷进行规范性的处理与修补。唯有这样，才能够大大提高未焊透缺陷的处理效果，从而进一步提升压力容器的使用效率。与此同时，面对一些存在着不可修复的未焊透缺陷的压力容器，技术人员要坚决将其判废，以避免安全事故的发生，进而为工作人员的生命安全提供强有力的保障。

参考文献：

[1]薛锐. 在用压力容器检验中未焊透缺陷的分析及处理[J]. 西部煤化工，2008，01：60-62.

[2]杨明. 论在用压力容器定期检验中常见的问题分析及处理[J]. 中国石油和化工标准与质量，2012，01：14.

[3]陈坡. 基于最大载荷的在用含未焊透缺陷压力管道安全性分析[D].浙江大学，2010.

[4]刘应华，陈钢，徐秉业. 结构的塑性分析与含体积型缺陷压力容器和管道的失效评定[J]. 固体力学学报，2010，06：643-663.