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在用压力容器常见的缺陷

2012-12-12 15:32:06 中国质量新闻网

   在用压力容器(以下简称容器)定期检验中,我们会发现一些缺陷的存在。一般缺陷只需打磨消除即可。但严重的必须通过焊接或其他方法进行处理。本文就针对容器常见缺陷及其处理方法和注意事项进行探讨。

    ■文/徐建华

    常见缺陷及分类

   容器使用一段时间后,在定期检验过程中会发现一些制造时遗留下的“先天”缺陷以及使用中产生的新生缺陷,检验人员能否对缺陷的性质正确定性、定量,分析产生的原因,进而提出科学、有效的处理方法是非常重要的。

   容器的常见缺陷分为宏观缺陷(即表面缺陷)和埋藏缺陷(即内部缺陷)。宏观缺陷主要有:机械损伤、工卡具焊迹、电弧灼伤、咬边、腐蚀、表面气孔、表面裂纹、变形等,这些缺陷可以通过肉眼或简单的检测仪器发现。埋藏缺陷主要有:未熔合、未焊透、夹渣、钢板分层以及材料本身的杂质缺陷等,这些缺陷需要有一定专业水平的检验人员结合容器结构特征,利用专业检测仪器(如射线、超声波探伤等)检测后才能发现。

    1.宏观缺陷

   (1)机械损伤、工卡具焊迹、电弧灼伤、变形等宏观缺陷造成应力分布的不连续,使用中容易诱发表面裂纹。一般来说容器表面的尖锐伤痕、刻槽、工卡具焊迹、电弧灼伤等应进行表面打磨处理,并通过表面无损探伤确认表面有无裂纹。打磨表面应光滑、平缓过渡。打磨处是否进行焊补应根据《压力容器定期检验规则》(以下简称《容检规》)第四十条的规定来确定。

   (2)咬边也是一种宏观缺陷,容易诱发裂纹,危害性较大。在实际检验中对超标的咬边缺陷,应当进行打磨处理。

   (3)腐蚀是容器内盛装的介质与接触的金属材料发生的化学或电化学作用而引起的破坏,分为均匀腐蚀和非均匀腐蚀。均匀腐蚀是在容器内或外表面产生的大面积等厚腐蚀,非均匀腐蚀是在容器本体内或外部产生的点状腐蚀和局部腐蚀现象。

    由于腐蚀的机理比较复杂且规律难以掌握,当发生腐蚀初期没有影响到强度时,可以用打磨方法消除缺陷,但是当影响到强度问题或材料有劣化倾向时,则应该慎重处理。对于有修复价值的应采取挖补和更换受压元件方法从根本上解决问题。对于无修复价值腐蚀深度超过壁厚余量的,建议将受检的容器做报废处理。

   (4)表面裂纹。容器表面的工卡具焊迹、电弧损伤、接管角焊缝、丁字口及其他应力集中部位,容易产生表面裂纹。在用容器表面探伤时发现的表面裂纹,一般采用打磨消除的方法,打磨深度的要求一般参照GB150《钢制压力容器》和《容检规》第四十条的规定执行。对深度较大的裂纹特别是穿透性裂纹,如果使用碳弧气刨等热源,必须在裂纹的两端开止裂孔或止裂槽,以防止裂纹受热后继续扩展。

    2.埋藏缺陷

   容器钢板或焊缝中存在的埋藏缺陷主要是制造时遗留下的“先天”缺陷,检验人员可以使用超声波或射线等无损检测方法检测埋藏缺陷。由于埋藏缺陷涉及制造时的工艺条件、容器使用后的操作工艺参数、现场条件以及缺陷自身变化情况等因素,所以对于其应本着“合乎使用”的原则慎重处理。经超声波或射线检测发现的埋藏缺陷,按照《容检规》第四十五条进行安全状况等级评定,检验单位应与使用单位进行协商,考虑是否进行焊接修复,以提高该容器的安全状况等级。

    缺陷处理注意事项

   一是检验中发现需要处理的缺陷时,一定要慎重处理。缺陷的处理必须有本台容器检验员向受检单位相关人员指出缺陷的具体位置、大小和性质,并提请有资质的专业人员或修理单位来进行处理。

   二是《容检规》第四十条的要求相对比较宽松,使用时有一定的限定条件,应慎重,不能滥用。包括对埋藏缺陷的评定,应综合考虑,确实做到满足法规、标准的要求。

    三是容器缺陷处理后要根据不同情况重新进行检验、无损检测、压力试验等。

    (作者单位:新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院)

    《中国质量技术监督》2012年10月刊

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