黃麗萍　鄭忠良　關　波

雙擊自動滾屏 發(fā)布者:黃麗萍1鄭忠良2關波1 發(fā)布時間:2009-08-12 閱讀:29次

摘要:在石化行業(yè)中,每年都有大量的壓力容器要進行定期檢驗。在檢驗過程中,對檢測人員的要求是很嚴格的。它要求檢測人員不但要懂得各種檢測知識,而且還要懂得材料力學及斷裂力學等方面的知識。因為只有把無損檢測知識和材料的斷裂力學知識有機地結合起來,才能夠?qū)z出的缺陷做出綜合的評定。

關鍵詞:壓力容器焊縫微裂紋檢測

1 問題的提出

在壓力容器無損檢測中,對近焊縫淺表面微裂紋的檢測是很困難的,也是在所有缺陷中檢出率最低的。如何才能夠更有效地檢測出容器的淺表面微裂紋呢?又如何才能夠?qū)θ毕葸M行準確地定位和定量呢?這個問題,對無損檢測人員來說,是非常重要而又十分現(xiàn)實的。

2 常規(guī)檢測及存在的不足

壓力容器的定期檢驗主要是外觀檢驗和無損檢測。而無損檢測常用的方法是磁粉探傷、表面著色、超聲波探傷、射線探傷等。就容器的淺表面微裂紋缺陷來說,單獨采用那一種探傷方法都是容易漏檢的。下面我們就來談一下各種檢測方法的優(yōu)缺點。

第一種方法磁粉探傷法。它能有效地檢出鐵磁性物質(zhì)表面及近表面的裂紋,但對于非鐵磁性物質(zhì)則顯得無能為力。另外,對于人孔、支柱、接管等處的角焊縫,由于受空間限制,想要用磁粉探傷法檢測也是辦不到的。

第二種方法表面著色法。這種方法能有效地檢出表面開口性裂紋,但對于表面不開口的淺表微裂紋則無法發(fā)現(xiàn)。目前滲透劑的制造成本較高,且采用這種方法檢測,對工件表面的光潔度要求較高,大面積的檢測用此方法是很不經(jīng)濟的。

第三種方法超聲波探傷法。這種方法能比較靈敏地檢測出裂紋類面積狀缺陷,且生產(chǎn)成本低,檢驗周期短,比較適合于大面積的檢測工作。但其不足在于對缺陷的準確定位和定量比較困難,尤其是對操作人員的要求較高,加之工件表面光潔度、探頭性能、儀器穩(wěn)定性等因素的影響,出現(xiàn)漏檢及誤判的可能性較大。

第四種方法射線探傷法。由于此法能比較直觀地對缺陷進行定性和定量,底片又可長期保存,所以在鍋爐壓力容器檢測方面得到了廣泛的應用。但其對微裂紋的檢測確有其局限性,它要受到裂紋的寬度、深度、走向及透照參數(shù)、暗室處理等多方面因素的影響,并且用此法進行大量檢測時,工作進度較慢。通過分析可以看出,使用單一的某種方法對焊縫附近的淺表面微裂紋進行檢測,均存在著諸多弊端,極易造成漏檢。

3 綜合檢測及缺陷的處理

由于微裂紋多產(chǎn)生在焊縫及熱影響區(qū)內(nèi),且多數(shù)在試件的表面看不到,所以要想準確地對其進行檢測,就必須采用綜合測試的方法。只有這樣,才能使容器內(nèi)的微裂紋缺陷盡可能地被發(fā)現(xiàn),從而達到徹底清除的目的。

對壓力容器常規(guī)檢驗時,首先對容器的內(nèi)外表面及焊縫用肉眼認真普查一遍。必要時可用10倍以上的放大鏡仔細查看,對有懷疑的部位做好標記。接下來對容器的焊縫及熱影響區(qū)進行100%的磁粉探傷(鐵磁性材料)。對于人孔、支柱、接管等處受空間限制,磁粉探傷難以做到的地方,采用表面著色的方法進行檢測。用磁粉探傷能有效地檢出焊縫極其附近的微裂紋,所以這項工作要認真細致的進行。對于出現(xiàn)裂紋磁痕的地方要做好記錄。然后用超聲波探傷儀進一步確定所發(fā)現(xiàn)的裂紋磁痕是否屬實。認為裂紋確實存在后,可用射線探傷法從不同的角度對裂紋處進行拍片復查。一般情況下,淺表面微裂紋在底片上是發(fā)現(xiàn)不了的,只有裂紋的深度達到一定成度后,底片上才可顯現(xiàn)出來。發(fā)現(xiàn)了裂紋,如何進行處理呢?對于射線檢測不到的淺表面微裂紋一般不需要進行補焊處理,只需用角磨機將其磨掉即可。在打磨之前,先用測厚儀測一下裂紋附近的容器壁厚,然后根據(jù)以下公式核算一下容器的最小允許壁厚。

對于筒形殼體:Smin;PD1/2σt Y——P

對于球形殼體:Stain:PD1/4σt Y——P

式中:Smin—容器最小允許壁厚,cm;

P——容器最高工作壓力,kg/cm2;

D1——容器殼體內(nèi)徑,cm;

Y ——焊縫系數(shù);

σt——工作溫度下材料的許用應力,kgf/cm2;

其中Y和σt 可從《鋼制壓力容器設計規(guī)定》中查得。在打磨過程中,應采取邊打磨邊進行磁粉探傷、邊測厚的方法,直到磁痕消失。最后進行一下表面著色檢驗,未發(fā)現(xiàn)任何裂紋顯示即可。這樣處理表面微裂紋有兩個好處。首先,它可以大大縮短了缺陷的修復時間。其次,避免了焊后的熱處理工序。

對于射線檢驗能夠發(fā)現(xiàn)的裂紋不宜采用打磨去除的方法。因為它具有一定的深度,應在裂紋兩端鉆孔,磨削補焊。最后進行熱處理,消除殘余應力。

4 結束語

壓力容器經(jīng)長期運行后,受交變載荷及溫度變化的影響,原本不超標的缺陷要產(chǎn)生擴展。在開停車頻繁、震動劇烈的情況下,也易導致疲勞裂紋的產(chǎn)生。因此,壓力容器的定期檢驗是一項十分重要的工作。為了更有效地檢測出微裂紋這種危害性缺陷,在工作中應當制定出正確的檢測方案。綜合運用各種無損檢測方法,對發(fā)現(xiàn)的缺陷做出正確的定性和定量。尤其是裂紋類缺陷的形狀及走向問題。只有正確地判斷出容器內(nèi)的缺陷,才能夠制定出相應的修復方案,從而避免一些不必要的經(jīng)濟損失。