江苏省特种设备安全监督检验研究院扬州分院 江苏扬州 225000
摘要:作为化工生产中的常用设备之一,压力容器的常用检测严格性较高,不仅需要检测人员具备较强的专业知识与岗位技能,更需要对材料的失效模式等有一个深刻地掌握。尤其在压力容器检测中,对于焊缝及周边微裂纹的检测,更是压力容器检测中的难点。通常情况下,相较于压力容器的其他缺陷,进行压力容器焊缝及周边微裂纹的检测效率较低。在此情况下,如何高质高效地检测出压力容器焊缝及周边的微裂纹,将是本文重点研究探讨的内容。
关键词:压力容器;焊缝及裂纹;检测方法;控制措施
1压力容器焊缝及周边微裂纹检测方法
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,使得检测结果存在一定的不确定性。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,但它对技术人员要求很高、检测结果直观性较差等缺点。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。
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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。
2压力容器焊缝及周边微裂纹的检测程序
压力容器焊缝及周边微裂纹检测过程中必须根据相关规定,严格按照检测步骤进行检测,这样才能保证容器检测的质量。在对压力容器焊缝及周边微裂纹进行检测的时候注意的是焊缝处、焊脚的外观以及质量;对其内部进行检查时一般都是关注焊脚的咬边和高度、焊缝直度、焊接变形等问题;对于焊缝的内在主要关注的是气孔、裂纹、未焊透、未融合等问题。当工作人员对容器进行检测的时候一般是按照以下步骤来进行的。
(1)工作人员首先用肉眼对压力容器进行观察,确定压力容器的焊缝区域、表面内部以及热影响区是否存在裂纹,从而大致确定裂纹可能存在的区域,借助放大镜等工具对怀疑区域进行重点检查,在发现问题后进行记录标注。
(2)在进行压力容器检测工作的时候,容器或者部件的清洁程度也会对检测结果有影响,所以一定要保证表面的油渍、铁锈等杂质被清理干净。清理工作完成之后,还需要工作人员进行检查,只有通过检查才能开始对容器进行焊缝及周边微裂纹的无损检测。在这个过程中如果发现容器的焊接位置出现了问题,一定要及时进行处理,保证眼睛能够观察到的裂纹是不存在的。之后,在对裂纹进行检测的时候工作人员需要根据发现的裂纹的特点比如位置、大小等选择至少两种检测方法对容器进行检测,采用多种方法对压力容器进行检测是为了保证检测结果的准确性,所以工作人员一定要按照规定对压力容器焊缝及周边微裂纹进行检测。
(3)通过多种方法进行检测后如果发现了压力容器存在的缺陷,不宜直接下定论,可以通过其他有效的探伤检测法对该检查结果进行核对,这样才能保证检测结果准确性、有效性。在检测过程中一定要对检测结果,即哪个位置存在裂缝,哪个位置可能存在裂缝抱有怀疑的态度,在这种谨慎态度的影响下,对压力容器焊缝及周边微裂纹检测进行的检验才会是最安全的。工作人员这样做不仅会提高检测的准确率,同时对人们的生命安全和财产安全也能提供保障。
3压力容器制造中焊缝错边的控制策略
3.1优化工艺流程
对于压力容器制造工作来说,现场生产制造的工作人员需要在合理可控的工艺流程规范和约束之下,进行系统地生产操作。对此,相关领域的工作人员需要不断地优化压力容器制造的工艺流程。比如,某公司的技术部门,在实际的生产环节中,着重关注了工艺流程的规划设计和优化升级。在流程当中,明确设定了检验方法和控制点。同时,为了尽可能减小压力容器制造中的焊缝错边,生产部门还需着重对下料、卷板和组装等多道工艺流程进行集中监管。通过在上述几个流程当中,设置关键质量控制点的方法,最终达到了提高压力容器制造质量的目的。
3.2加强焊接控制
在实际生产制造过程中,当出现不可避免的焊缝错边时,可以有效地利用焊接手段来降低错边带来的不利影响。首先,可以通过控制焊接过渡比例来实现对焊缝质量的优化,在满足相应标准要求基础上,尽可能增大焊接过渡部位宽度,可以有效较少该部位的应力集中问题;其次,在实际焊接过程中,通过更为严格的电流、电压、焊速等工艺参数控制,提高焊接质量、提升焊接合格率、减少焊缝返修,使焊缝的力学性能、冲击韧性等充分满足工艺要求;最后,在焊接结束时,保证焊缝表面的形状尺寸和外观满足要求,例如焊缝余高不可多大、表面无肉眼可见弧坑、未融合、气孔等,这不仅仅提升了焊缝质量、降低错边影响,也大大降低了后续制造难度,降低了制造成本。根据某压力容器制造厂的多年生产经验,以上方法在实际使用当中,有着非常明显的效果,证明了通过焊接手段来降低错边带来的不利影响是可行的。
4结语
综上所述,我国化工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满足对容器进行准确、高效检测的要求,尤其是对那些焊接种类繁多、结构比较复杂的压力容器,检测方法的选择是至关重要的。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,更好地服务于化工行业。
参考文献:
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[3]岳绍阳.压力容器及其附近微裂纹的检测[J].建筑工程技术与设计,2015,(22).
论文作者:周栋,王瑀
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/2
标签:压力容器论文; 裂纹论文; 容器论文; 缺陷论文; 超声波论文; 工作人员论文; 表面论文; 《防护工程》2018年第35期论文;