压力容器焊缝及周边微裂纹检测方法研究论文_吕井井

压力容器焊缝及周边微裂纹检测方法研究论文_吕井井

大庆油田有限责任公司工程建设公司建材公司 黑龙江大庆 163411

摘要:随着我国经济建设的不断发展,我国极力发展石油化工工业,与此同时,我们的日常生活中石化产品也越来越普遍,不仅如此,其他行业中石化产品出现的频率也越来越高。在石化行业里有一个使用很普遍的设备~压力容器,为了保证压力容器正常、高效的使用必须对容器的检测非常上心。本篇论文主要探讨了对容器没有损害的常见的几种检测方法,同时分析了压力容器周边出现微裂纹时的检测方法和流程。

关键词:微裂纹;压力容器;检测;焊缝

1.压力容器焊缝及周边微裂纹检测方法

所谓无损检测就是在对压力容器进行测量、缺陷的评价、探测、定位等部位性能测定以及组成成分检测的时候不会对容器的使用造成任何影响。一般情况下在对压力容器进行无损检测的过程中会使用的检测方法主要有以下几种:

1.1射线探伤检测法

射线探伤检测法就是利用射线的直线性和穿透性对压力容器进行检测,这种检测方式在对压力容器进行内部检测时是比较常见的,它不仅能够比较直接地检测出压力容器存在缺陷的大小、形状等具体情况,同时也能够对检测结果进行较长时间的存储。射线探伤检测法受到微裂纹深浅和长短的影响以及暗室处理技术方面存在的问题等影响因素,使得检测结果不确定性太大,所以在容器的管道检测环节使用较多。在压力容器检测要求过高的时候,其使用不是很普遍,因为受到射线探伤检测方法灵敏度不高的影响,所以检测结果往往达不到要求。

1.2渗透探伤检测法

渗透探伤检测法是利用毛细管在进行吸附和渗透现象的时候会显现现象的原理来进行工作的,在对工部表面开口的缺陷进行检测时使用该方法比较多。检查过程中需要在压力容器的表面涂一些颜色比较醒目的渗透液,等毛细管发挥作用后,需要把容器表面的渗透液清理干净,之后让其在显像剂的影响下进行显像从而找出压力容器的问题所在。渗透探伤检测虽然有设备要求较低、容器缺陷比较清晰易懂、操作难度较低等优点,但是因为渗透剂对容器有一定的不利影响,以及被检查的部件必须保持表面干净等因素所以其使用范围不是很广。

1.3超声波探伤检测法

超声波探伤检测法是利用超声波能够进入压力容器内部的特点来进行工作的。当超声波由材料表面进入到内部的时候,如果到达容器底部或者是到达容器有缺陷的地方的时候就会被反射回去,工作人员就能够根据反射回来的声波确定压力容器在哪里有缺陷。超声波探伤检测拥有很多优点,例如效率很高、对人体不会有不利影响、操作方便灵活且周期短等,但是因为它对技术人员要求很高、检测结果直观性较差等缺点,所以超声波探伤检测法更适合应用在零件厚度比较大的压力容器的检测中。

1.4磁粉探伤检测法

磁粉探伤检测法利用的是材料的导磁率,压力容器中铁磁性材料的导磁性比较强而非铁磁性材料的导磁性比较弱。当对部件进行磁粉探伤检测的时候如果存在缺陷,那么部件此处的磁力是会大于其它地方的,这样便会形出现漏磁现象。压力容器的磁粉探伤检测法的优缺点也是比较突出的,其具有对细小缝隙的缺陷探测速度很快、比较准确等优点,也具有检测材料的大小、形状都会对检测结果造成影响的缺点。正因如此,其检测结果的获取难度十分大。

2.压力容器焊缝及周边微裂纹质量控制

承压焊缝的质量包括两个方面的要素,一是焊缝的完整性及致密性,二是焊缝的理化性能。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着检测方法的日益先进,在100%检测的情况下,焊缝的完整性及致密性虽不能完全确保,但基本上可通过目视检测、尺寸检测及无损探伤等手段予以保证;焊缝的理化性能在不破坏产品焊缝的情况下却无法通过直接检查予以确认。为最大程度地保证质量,避免由于焊接质量导致事故发生,需从焊接工艺制定、焊接材料控制、焊接人员技能及资质控制、焊接环境要求、焊接实施过程控制、焊后的外观检查、尺寸检查、无损探伤、焊接见证件设置验证等多种手段,全过程控制焊接实施流程,以确保焊接质量,保证产品接头的使用性能。

2.1焊接工艺制定

焊接工艺应由焊接工程师根据接头形式、母材性能、生产车间实际情况,选择适用的焊接方法及焊接参数制定。一般而言,有经验的焊接工程师拟定的焊接工艺通常是合理并适用的,但对新材料、新方法或前期无成熟经验的焊接工艺,必须经过工艺试验进行验证该工艺是否具有较高的可操作性。在成熟经验的前提下,焊接工程师还须对拟定的焊接工艺进行评定,以验证该工艺在本公司特定管理及技术水平下是否能焊制出完整致密且力学性能符合预期的焊接接头。只有按相应标准(ASME第Ⅸ卷《焊接》、NB/T47014《承压设备焊接工艺评定》)评定合格的工艺才能用于生产,对产品受压焊缝或与受压件相焊的焊接工艺,严禁未经评定直接用于生产。

2.2焊接材料的控制

按相应制造标准,焊接材料必须满足NB/T47018《承压设备用焊接材料订货技术条件》等国内焊接材料标准或ASMESFAXX等国外焊接材料标准要求。根据项目的具体要求,一般焊接材料入厂时还须逐批进行复验,以确保焊接材料满足要求。材料入厂后应对储存、运输等进行控制,控制要求应满足JB/T3223《焊接材料质量管理规程》的规定,对焊条、焊剂等,使用前需根据焊材性能选择合适的温度进行烘焙,烘焙后一直到使用前须控制在特定的保温温度下,以免受潮影响焊接质量。

3.压力容器焊缝及周边微裂纹的检测特征

3.1焊接部件较大

一般情况下,出现在石油化工产业的压力容器,由于构成容器的部件的型号比较大,所以这些部件在重要、高度、体积等方面都是比较突出的。除此之外,在石油化工产业中的压力容器,焊接角、焊接缝隙也是比较多的。所以,在对部件进行磁粉探伤检测到时候只能够进行局部磁化。因此在进行设备检测的时候,对于需要使用到的器材也是有一定的要求的。

3.2特殊设备众多

压力容器的工作环境比较特殊,其大多是在高压、高温的环境中进行作业的,所以压力容器在运行过程中就具有很高的威胁性,其不仅对经济会产生巨大的威胁,对于相关人员的人身安全也有一定的威胁。为了降低压力容器对经济和人身安全的威胁性,需要我们在检查设备的过程中提高自己的工作效率,禁止在自己的职责范围内使压力容器出现焊缝及周边裂纹的状况。如此才能保障压力容器在运转过程中以及作业过程中的安全性。

3.3检测环境恶劣

大多数情况下对于压力容器焊缝及周边微裂纹的检测工作是在容器作业的过程中进行的,压力容器的结构本身就比较复杂,在运行的过程中其复杂程度会更深,尤其是容器焊缝的相关情况。此外,工作人员也没有办法转动压力容器,所以其检测环境是比较恶劣的。很多容器需要检测的那一面是在高空中或者是处于工作人员的仰面或立面的,检测部件的位置对于工作人员来说又是一个新的挑战。

4.结语

我国石化行业的快速发展使得压力容器的检测也有了新的变化,使用传统的无损检测方法已经不能对容器进行准确、高效的检测,尤其是对那些焊接种类繁多、结构比较复杂的压力容器,检测的结果更是难以达标。所以在对容器进行检测的时候一定要具体情况具体分析,根据容器的情况合理选择检测方式,这样才能保证压力容器充分发挥自己的功能,更好地服务于石油化工行业。

论文作者:吕井井

论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期

论文发表时间:2019/4/2

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