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首次全面检验对压力容器安全的影响

作者:admin来源:中国压力容器网 日期:2015-8-7 13:44:11 人气: 标签:

  首次全面检验对压力容器安全及使用寿命具有重要影响。

  欠量检验实例证明,在压力容器定期检验中首次全面检验是非常重要的。通过首次全面检验,能够确定容器是否存在设计制造安装缺陷,并通过对材料腐蚀性的检测腐蚀速率是否存在应力腐蚀及其它严重局部腐蚀确定材料与介质的相容性。对缺陷进行分析,找出缺陷产生的原因并进行相应处理,消除隐患,使容器安全运行。用户根据检测结果和检验结论,可以及时了解容器的安全状况,预知容器的安全隐患及可能发生的安全问,及时纠正检验中发现的使用维护问,更科学地对容器进行管理,从而提高容器的安全性和容器的使用寿命。

  1典型首检实例武汉锅炉压力容器检验站对近百台在用球形容器及其他大型容器进行了首次开罐全面检验,统计结果明,40以上的容器因存在较严重的缺陷以裂纹为主进行了焊补或返修处理,其中有部分存在严重的隐患。

  下面通过3个压力容器首检的典型实例,证实首检对压力容器安全及使用寿命的重大影响。

  陷,焊缝内部无损检测发现了1处超标缺陷并进行了返修处理。1994年7月,武汉锅炉压力容器检验站对这台球罐进行了全面检验,在内面焊缝100磁粉检测中,发现了32处度分别为45,5,00,裂纹深度均超过3最深为10,均须焊卟处州除5处处于赤道带上环缝0缝外,其余27处均处于赤道带下环缝0缝上,裂纹均产生于焊缝下熔合线上。外面100磁粉检测中仅以,温差在玻璃钢夹砂管上产生的热应力仅约为钢管的1.也就是说,在实际使用中,钢管需,加膨胀接头以消除管线上的热应力集中,玻璃钢管般却可以不予考虑。玻璃钢夹砂管的热线胀系数使得它具有良好的抗热耐寒特性,可在地地下架空海底沙漠冰冻潮湿等各种恶劣环境中使用。

  性能参数玻璃钢夹砂管钢管导热系数成1热膨胀系数轴向热应变之比轴向热应力之比5结论由于还没有国家级的设计施工规范,根据在工程中的应用情况,对玻璃钢夹砂管排水管的最大埋设深度总结几由于该管小口径管道的综合造价较国内部分塑料管高,此排水管道在中大口径排水管中的应用有定的前景,因此该管常用于排水干管,埋设于道路下,设计时,最小覆土厚度不低于1.2,其埋设深度主要与管材的管刚度有关,但由于该管材不同于钢筋砼管,其埋设深度与排水管道敷设地点的地质条件和设计回填土的密实度有关因此在地质状况般时,8管材的大设计埋深最好不处超过5.06.,如果埋设深度超过5.06.,设计应考虑选用管刚度更大将玻璃钢夹砂管排水管埋设在地质条件较差的路段时,最大设计埋深应根据处理措施的方式确定,般情况下,设计应不超过4,1的覆土厚度。

  地质情况良好时,设计的开挖沟槽宽度不宜太宽,坡度可适当变大,在管道两侧的回填土密实度较高时,同等条件下的管道最大埋设深度可适当增加。

  点,发现9处面裂纹且深度小于0.5,属正常情况。由于内面焊缝缺陷严重,除进行磁粉超声射线检测外,又增加了硬度金相声发射3个检测项目。

  硬度检测在0缝及缝发现裂纹的焊缝上取5个部位进行硬度检测,焊缝及熔合线硬度值无异常。

  金相检测裂纹均产生在近面下熔合线上,考虑到球罐的损伤来取断试样。对裂纹部位焊缝进行金相分析。金相组织分析明,焊缝组织局部有铁素体沿晶界析出,形成较为粗大铁素体网状组织1;沿裂纹检查,可在裂纹开口较小处发现铁素体存在23.这说明裂纹在此薄弱处发生,并沿网状铁素体即晶界扩展,裂纹开口较大处没有发现铁素体,是因为开裂时间较长的缘故,相连的裂纹有融合扩展的趋势4.由此认为开裂是因为局部焊接缺陷所致。,此类裂纹与局部焊接温度过高或焊接时间过长有关。

  压试验压力为3.3纟。保。51结果在赤道带环缝上有5个活动源。对这5个活动源做进步检测发现,均为下熔合线近面裂纹。水压试验后再次对内面环缝进行100磁粉检测,又发现18处裂纹,除1处在赤道带上环缝外,其余均在赤道带下环缝上,其中12处深度大于2.5有3处深度为7,长度最长为150.从检测及裂纹消除分析,这些裂纹均为近面裂纹,由于水压试验的超压运行作用,使裂纹在水压过程中向面扩展,开口成为面裂纹。有些扩展至近面没有开口的裂纹。也被检出。

  综合以上检测结果可以得出结论裂纹源是制造时产生器的工作压力在1.72.7肘1范围内波动,属低周疲劳,裂纹在使用过程中扩展。因此检验周期定为1年,使用1年后再次开罐检验,以发现和消除裂纹源。

  1995年9月再次开罐检验,这次检验的重点部位是赤道带下环缝0缝。对0缝进行100磁粉检测,使用荧光磁粉,本次检验发现了18处面裂纹,有9处深度大于等于2.0,最深为7.,裂纹长度最长为8,1对焊缝内部进行超声波检测及1射线检测,考虑到裂纹的取向性,对环缝进行内外两面4侧超声波探伤对有些波幅较低的缺陷用2次波检测容易漏检。在检测中发现,由于些裂纹缺陷的波幅很低,在记录时被忽略,因此要求记录所有缺陷波的部位,并对这些部位进行义射线检测。在进行义射线检测时为提高内面裂纹检出率,使用了能穿透钢板的最低管电压,增加了爆光时间,并将胶片贴在内面环缝上。

  通过这次检验。缺陷,严屯的1环缝制造时产生的裂纹源己基本消除。检验结论为球罐在目前的工作条件下可以安全运行。

  根据厂方要求,1996年月再次开罐对内面进行磁粉检测,本次检测在赤道带下环缝0缝上仅发现1处面裂纹,但在其它部位又发现多处面裂纹,其中有两处深度为5,长度为30.均为上次检验未发现缺陷部位。

  根据检验周期,在1999年2002年对该球罐进行了2次开罐检验。这2次检验均发现少量面裂纹,裂纹深度均在55,检验,7进,丁焊补处理。球罐运汗正常。

  对于材质为15,的球罐,由于材料焊接性能不及10比在制造时易产生焊接缺陷,主要是焊接裂纹。这类球罐均为20世纪80年代制造,己使用20年左右。部分球罐和上述这台球罐情况类似,由于当时检验工作刚刚开展,球罐没有按期进行首检或检验单位不正规,没有及时发现制造时产生的焊接缺陷,使缺陷在使用条件下长时间扩展,特别是裂纹的融合扩展,成为严重的安全隐患。这些缺陷往往长度和消除深度较大,由于多次返修及热处理使材料性能下降。影啊了容器的正常使用寿命。

  肘,叫062,壁厚38 1998年9月建成并投入使用。

  组焊时,没有进行预热,焊接后进行了整体热处理,热处理温度为555,585.2000年5月首次开罐全面检验。在内面焊缝上发现18处面裂纹,累计长度为17.275!最大消除深度为8.5,其中1处为赤道带上环缝整圈面裂纹。

  而同时开检的另1台球罐没有发现面裂纹。这2台球罐设计与球壳板供货均相同,制造安装单位不同。为此我们查阅了相关资料并了解了当时的组装情况。2个安装单位的组装工艺及组装水平不同,这台球罐有强行组装现象,上环缝强疔组装造成了很大的残余应力。由于062钢在580左右温度下进行热处理,残余应力分布状况及数值没打很尺改变。因此尤法迪过热处理有效消除相装造成的残余吣力1.1本次检验对焊缝残余应力进行了测定,在赤道带上环缝及赤道带纵缝上布置了两个应力测定点,结果明在上环缝点径向测定值为346.8肘,纵缝周向测定值为301.6肘,均处于较高水平。消除缺陷后进行了焊补处理,并进行了水压试验。1年后开罐对内面焊缝进行100磁粉检测,发现了32处友1涔纹,深度在0.5,2.2叫7月按检验周期进行开罐全面检验,内面仅发现8处面裂纹,而由于按时进行首次检验,及早发现并消除了裂纹,消除深度较小,补焊产生的残余热应力也相应较小,因此由于残余应力造成开裂的几率大大减小。在第2次和第3次检验中裂纹数量和深度大幅下降,目前容器在设计条件下可以安全运行。

  例3.某钢厂1套电解氢装置中有1台氢分离器和1台氧分离器,1997年投入使用。材料原设计为,18州9但制造时改为8阳9使用条件为1.5,操作温度9氢分离;介质为4气+,液1仍3,印,氧离器介质为氧气+碱液跑0以。1998年氧分离器发生泄漏。1999年1月更换,更换的氧分离器材质为0,8叫9,2000年5月氧分离器又发生泄漏。我们对容器进行了相关检验并进行了失效分析。检验发现氧分离器在内面封头下半部直边与筒体连接的焊接热影响区有密集横向,面裂纹。其中1处裂穿。进气管与奔器连接处发生1处泄漏。氢分离器没有发现裂纹对介质进行了化验,发现氯离子溶度达到了20,106.进行断口分析,通过金相和电镜对裂纹进行分析,裂纹形貌为枯树枝状穿晶裂纹,裂纹为典喂的应力腐蚀开裂596,应力腐蚀产生原因为封头压制和焊接过程中造成的残余应力和热应力使封头与筒体连接处的残余应力较高;使用温度90,为奥氏体不锈钢产生应力腐蚀裂纹的敏感温度范围;封头在压制过程中产生的微小缺陷,如划伤皱折等,氯离子容易聚集在这些微小缺陷上;以上情况使这两台容器具备了应力腐蚀的先天条件。在氢分离器中由于氧浓度极低政离子浓度为力切时般士产生应腐蚀而在氧分离器中介质为氧气+碱液在氧的作用下,20,6的氯离子含量足以引起应力腐蚀开裂131.

  在氯离子应力腐蚀的同时伴有碱脆现象,对裂纹尖端腐蚀物进行能谱分析,主要有1和以上分析说明氧分离器材质与介质不相容,不能继续使用,且无修理价值,该容器判废。氢分离器没有发生应力腐蚀,可以继续使用。氧分离器因没有按时首检,未及时发现应力腐蚀现象,使容器发生1偏,1气站发生这利情况1常位险。

  3结语1合埋地进,首检能确保奔器的安全使1许延长容器球罐,投用1年后应开罐检验。对于强度级别高裂纹敏感度高的1测,尺及,62钢制球罐应严格按这条款执行。容规另条规定介质为液化石油气且有氢鼓包等应力腐蚀倾向的,每年或根据需要进行内外部检验。这条款同样适用与氢氧分离器等应力腐蚀倾向较大的容器。这类容器应在投用后1年内进疔。对于曾经出现过安装质量问装的大型钢制压力容器的首检尤其重要。

  对不同设计条件和使用条件的压力容器,首次检验应针对可能产生的缺陷情况确定合理的检验项目和检测工艺。对裂纹敏感或易产生应力腐蚀的容器,应使用荧光磁粉进行磁粉检测等方法提高检测灵敏度。

  在缺陷处理过程中,对裂纹应用机械方法消除,不宜用碳弧气刨。在确保缺陷消除的同时,应尽量减少消除深度。消除裂纹时应打止裂孔。水压实验后对易产生裂纹的部位应进行磁粉检测。

  1袁榕。对某些762钢制压力容器中的裂纹分析与防止措施的建议。压力容器,2003238 2钢应用研究课协作组。卫62钢焊接性试验研究。压力容3罗晓明不锈钢容积式水加热器破裂泄漏原因分析。压力容器,收稿日期2006

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