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氧氣瓶定期檢驗(yàn)與缺陷分析

2019-10-21 16:10岳軍
科技風(fēng) 2019年17期
關(guān)鍵詞:定期檢驗(yàn)

岳軍

摘 要:文章主要針對(duì)氧氣瓶定期檢驗(yàn)與缺陷為中心,分別從氧氣瓶具體方法與裂紋類型介紹等方面,積極對(duì)氧氣瓶進(jìn)行定期檢驗(yàn),確定表面缺陷問(wèn)題,及時(shí)予以處理。目的在于保證氧氣瓶應(yīng)用安全。

關(guān)鍵詞:氧氣瓶;定期檢驗(yàn);焊縫裂紋;惰性氣體保護(hù)焊

氧氣瓶定期檢驗(yàn)與缺陷分析,是對(duì)工業(yè)化操作安全負(fù)責(zé),同時(shí)也是對(duì)工作人員安全負(fù)責(zé)??茖W(xué)技術(shù)發(fā)展的同時(shí),工業(yè)化水平明顯提高,在此發(fā)展背景下,壓力容器的使用頻繁度越來(lái)越高。壓力容器作為工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵組成,在煉油、化工等發(fā)展領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。壓力容器應(yīng)用多為有毒有害、易燃易爆等操作類型,危險(xiǎn)性非常高。定期檢驗(yàn)壓力容器非常必要,氧氣瓶作為壓力容器組成部分,定期檢驗(yàn),及時(shí)排除氧氣瓶的安全缺陷非常關(guān)鍵。

1 氧氣瓶具體方法

根據(jù)縣級(jí)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)壓力容器檢驗(yàn)工作,及時(shí)對(duì)氧氣瓶進(jìn)行檢驗(yàn),40升的氧氣瓶標(biāo)準(zhǔn)氣體重量是:40L×1.429g/L=57.16克,占地面積:約為25*25cm高度:1.5米總重量:55公斤。40升的氧氣瓶是醫(yī)用的標(biāo)準(zhǔn)氧氣瓶,氧氣是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度為1.429克/升,1L水中約溶30mL氧氣。氧氣瓶需要工作的介質(zhì)為氧氣,投入使用的日期為2002年12月,具體腐蝕裕度為3.0mm。因?yàn)榇舜螌?duì)氧氣瓶的檢修,并沒(méi)有打開(kāi)設(shè)備,因此設(shè)備沒(méi)有設(shè)置隔熱層。[1]氧氣瓶檢測(cè)嚴(yán)格按照TSG21-2016《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》要求執(zhí)行,結(jié)合實(shí)際情況制定氧氣瓶檢驗(yàn)方案,從宏觀檢查角度著手,準(zhǔn)確測(cè)量氧氣瓶的壁厚,并且對(duì)安全附件進(jìn)行詳細(xì)檢驗(yàn),準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)其表面缺陷與埋藏缺陷情況。在原有檢測(cè)基礎(chǔ)上增加材料檢測(cè),針對(duì)密封緊固件與強(qiáng)度情況進(jìn)行檢驗(yàn)。組織耐壓實(shí)驗(yàn)與泄漏性實(shí)驗(yàn),詳細(xì)分析氧氣瓶缺陷情況。

2 氧氣瓶裂紋類型

氧氣瓶極易出現(xiàn)裂紋,不同裂紋類型對(duì)氧氣瓶的危害明顯不同,同時(shí)處理方式也存在區(qū)別。

2.1 焊縫裂紋

焊縫裂紋主要是氧氣瓶在焊接期間,焊接區(qū)域在施工中出現(xiàn)局部破裂的情況。焊接裂紋是對(duì)氧氣瓶危害最大的問(wèn)題,同時(shí)也是氧氣瓶急需解決的缺陷。焊接裂紋焊接期間,接頭強(qiáng)度因?yàn)榱芽p原因降低,引起氧氣瓶焊接區(qū)域的應(yīng)力集中反映,導(dǎo)致氧氣瓶無(wú)法承受運(yùn)行壓力,出現(xiàn)斷裂情況,這樣一來(lái)氧氣瓶被報(bào)廢,如果處理不當(dāng),還會(huì)引發(fā)各種安全事故。氧氣瓶焊縫裂紋的類型主要包括星形裂紋、橫向裂紋、縱向裂紋。如果從裂紋出現(xiàn)的本質(zhì)上分析,包括熱裂紋與冷裂紋、層狀撕裂裂紋、再熱裂紋等。

2.2 熱裂紋

熱裂紋情況的出現(xiàn),威脅氧氣瓶正常運(yùn)行安全。熱裂紋分布主要從焊縫軸向位置朝著縱向分布,當(dāng)然其中也包括橫向裂紋,熱裂紋的裂口存在明顯氧化情況,熱裂紋表面沒(méi)有任何光澤。熱裂紋的晶粒邊界主要沿著縱向方向分布。[2]

3 氧氣瓶定期檢驗(yàn)與缺陷處理

氧氣瓶定期檢驗(yàn),及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的缺陷。具體檢驗(yàn)如下:

表面缺陷檢測(cè)中,利用NB/T47013磁粉進(jìn)行檢測(cè),方法為滲透檢測(cè)。鐵磁性材料對(duì)氧氣瓶表面缺陷檢測(cè)非常重要,運(yùn)用磁粉在表面平鋪,一般情況下選擇黑磁粉,利用磁懸液施加的方式進(jìn)行噴灑,注意磁粉使用量。交流電磁軛磁能夠在表面缺陷檢測(cè)中,實(shí)現(xiàn)提升力≥45N,使用的磁粉懸液濃度標(biāo)準(zhǔn)要求10-25g/L。在進(jìn)行磁粉檢測(cè)期間,一般情況下會(huì)選擇30/100型標(biāo)準(zhǔn)試片。檢測(cè)氧氣瓶表面磁粉中,發(fā)現(xiàn)此次檢測(cè)的氧氣瓶表面存在一條裂縫,裂縫走向?yàn)榭v縫,其周?chē)軌蚩吹蕉喑鼍€性缺陷,橫紋、縱紋均有。這些裂紋已經(jīng)擴(kuò)大70%。對(duì)環(huán)縫、縱縫檢測(cè)期間,并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)其他明顯裂紋情況,雖然存在一些表面裂紋,但是相較于之前的裂紋情況減輕很多。[3]縱縫中包括多條延伸的表面裂縫,利用反射法超聲波對(duì)裂縫進(jìn)行檢測(cè),確定氧氣瓶表面明顯缺陷,此缺陷屬于非慣性缺陷類型。

按照相關(guān)規(guī)定,對(duì)于氧氣瓶表面裂縫問(wèn)題必須及時(shí)處理。正常應(yīng)用的壓力容器不允許出現(xiàn)裂縫問(wèn)題,因此管理部門(mén)與維修部門(mén)針對(duì)氧氣瓶裂縫情況及時(shí)制定處理方案。進(jìn)行裂縫表面打磨,打磨長(zhǎng)度為1-2mm。打磨至裂縫表面出現(xiàn)焊渣,焊渣形狀為條形,并且再次發(fā)現(xiàn)其他裂紋。打磨結(jié)束對(duì)裂縫中比較嚴(yán)重的位置進(jìn)行金相組織處理。金相組織處理期間,首先需要進(jìn)行金相分析,發(fā)現(xiàn)氧氣瓶所有裂縫檢查,金相組織并沒(méi)有出現(xiàn)嚴(yán)重破壞。雖然部分裂紋位置在焊縫金屬附近,但是裂紋的斷口為穿晶開(kāi)裂類型,屬于焊接延遲裂紋類型。由此分析裂紋出現(xiàn)的原因,主要以焊渣引起為主。

仔細(xì)觀察氧氣瓶表面裂縫情況,結(jié)合金相結(jié)果與裂紋分析發(fā)現(xiàn),因?yàn)檠鯕馄亢附悠陂g焊渣清理不到位,導(dǎo)致焊渣與氧氣瓶?jī)?nèi)部應(yīng)力出現(xiàn)排斥,造成氧氣瓶出現(xiàn)延遲裂紋。焊接期間,接頭會(huì)出現(xiàn)淬硬組織,其本身就會(huì)擴(kuò)散氫,這樣一來(lái)焊接的拉應(yīng)力、拘束應(yīng)力都會(huì)增加,一旦超出規(guī)定強(qiáng)度,就會(huì)造成焊接處出現(xiàn)裂縫。為了有效預(yù)防延遲裂紋情況,需要以堿性低焊條進(jìn)行焊接,焊接之前及時(shí)進(jìn)行焊條預(yù)熱,防止焊縫期間氧含量在焊縫金屬中擴(kuò)散,影響最終的焊接質(zhì)量。焊接結(jié)構(gòu)對(duì)裂縫預(yù)防至關(guān)重要,選擇適當(dāng)?shù)暮附咏Y(jié)構(gòu),減小應(yīng)力拘束,以焊后緩冷的方式有效預(yù)防淬硬組織的出現(xiàn)。惰性氣體保護(hù)焊方式,對(duì)氧量控制具有很大作用,同時(shí)能夠有效預(yù)防氧氣瓶出現(xiàn)冷裂紋情況。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述,氧氣瓶檢驗(yàn)與缺陷問(wèn)題處理,直接關(guān)系到氧氣瓶的應(yīng)用安全。氧氣瓶如果存在點(diǎn)狀?yuàn)A渣的現(xiàn)象,會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中的情況,進(jìn)而引發(fā)氧氣瓶裂紋。利用磁粉檢測(cè)的方式,確定氧氣瓶表面存在的缺陷與熱影響區(qū),結(jié)合薄殼理論,確定裂紋類型。以適當(dāng)焊接方式,及時(shí)處理裂縫情況,制定更加詳細(xì)的檢驗(yàn)方案,保證氧氣瓶應(yīng)用安全。

參考文獻(xiàn):

[1]鐘海見(jiàn),何琦,繆存堅(jiān).全多層鋼制高壓儲(chǔ)氫容器定期檢驗(yàn)方法研究[J].中國(guó)特種設(shè)備安全,2018(6).

[2]陶小龍,彭昌文.沙沱發(fā)電廠1號(hào)主變壓器絕緣油氫氣超標(biāo)原因分析及處理[J].紅水河,2018(3).

[3]喬雪冬,畢金生,胡健.基于Gasflow程序的非能動(dòng)安全壓水堆氫氣行為計(jì)算和分析[J].核安全,2018,17(04):69-74.

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