趙婷（浙江金氟隆化工裝備有限公司，浙江 金華 321000）

石化容器及管道由于高溫高壓臨氫工況，對材料的選擇比較苛刻，0Cr18Ni11Nb由于抗晶間腐蝕能力強等特點，已經(jīng)在容器及管道中得到應(yīng)用，并逐步實現(xiàn)了國產(chǎn)化。國內(nèi)某公司渣油加氫熱高壓分離器的外接管道就選用了這種材料。然而，該公司對該設(shè)備及管道的熱態(tài)考核的表面檢測發(fā)現(xiàn)，在熱高分同心異徑管與物料進口對應(yīng)法蘭之間的B12焊縫及靠向同心異徑管側(cè)的母材上發(fā)現(xiàn)裂紋等線性缺陷，本文對此進行研究。

1 焊縫表面裂紋情況

B12焊縫在第一次冷充壓試車后檢驗未發(fā)現(xiàn)缺陷，但在第二次熱沖壓（220℃，設(shè)計溫度390℃）試車結(jié)束后檢測發(fā)現(xiàn)表面裂紋。缺陷位置見圖1，缺陷（裂紋）主要分布在靠向同心異徑管側(cè)的三個區(qū)域:缺陷1在靠近焊縫的同心異徑管母材上，缺陷2和缺陷3在焊縫上靠近同心異徑管側(cè)的熔合線上。

圖1 缺陷位置示意圖

2 缺陷分析及清除

2.1 同心異徑管母材

同心異徑管是通過熱加工制造而成，表1和表2分別是同心異徑管的化學(xué)成分及力學(xué)性能，各項都符合標準及技術(shù)條件的要求。

表1 同心異徑管化學(xué)成分

表2 同心異徑管力學(xué)性能

2.2 焊接及無損檢驗

B12焊縫選用的焊接材料為WELTIG347L φ1.2，WEL347Lφ 4 φ5，見表3所示。焊接規(guī)范都滿足工藝評定的要求，不是缺陷產(chǎn)生的原因，并且該焊縫無損檢測記錄（PT、RT）也說明無缺陷產(chǎn)生。

表3 B12焊接規(guī)范

2.3 缺陷清除

結(jié)合現(xiàn)場其它類似多道焊縫及前期處理反饋經(jīng)驗，初步認定該缺陷為表面裂紋。缺陷1-3經(jīng)過打磨后都全部清除，清除缺陷后滿足最小壁厚要求。

3 表面裂紋原因分析及預(yù)防

打磨結(jié)果顯示都為表層裂紋，結(jié)合現(xiàn)場多道此種材質(zhì)的大直徑厚壁管件都產(chǎn)生裂紋的情況和前期管件生產(chǎn)商對裂紋周邊晶粒度及硬度等的檢測結(jié)果，判斷這種裂紋是一種熱裂紋。產(chǎn)生的原因是材質(zhì)本身的冶金效應(yīng)和內(nèi)外部拉應(yīng)力共同作用的結(jié)果。為了有效地控制TP347大直徑厚壁焊縫熱裂紋的產(chǎn)生，可以從兩個方面進行控制:首先控制化學(xué)成分，但由于國內(nèi)TP347研究及生產(chǎn)的水平不及國外，建議直接從國外TP347大直徑厚壁管件生產(chǎn)商采購；其次采用合理的焊接工藝措施，嚴格采用小電流、大焊速、多層焊、窄焊道、強制冷卻等工藝措施，防止裂紋的產(chǎn)生。

4 結(jié)語

4.1 TP347不銹鋼厚壁焊縫表面裂紋為熱裂紋，產(chǎn)生的原因是材質(zhì)本身的冶金效應(yīng)和內(nèi)外部拉應(yīng)力共同作用的結(jié)果。

4.2 控制母材化學(xué)成分，采用合理的焊接工藝措施，嚴格采用小電流、大焊速、多層焊、窄焊道、強制冷卻等工藝措施，防止裂紋的產(chǎn)生。