Ⅲ类压力容器接管角焊缝裂纹分析.docx

Ⅲ类压力容器接管角焊缝裂纹分析-1--4-Ⅲ类压力容器接管角焊缝裂纹分析前言某燃气公司有100m3液化石油气贮罐15台1996年6月投入运转1997年7月首次开罐检验发现有2台贮罐的温度计接管角焊缝出现裂纹；2022年5月第二次开罐检验同样又发现另2台的温度计接管角焊缝、1台人孔角焊缝出现裂纹。本文以其中一处温度计接管角焊缝裂纹为例分析裂纹产生的原因及处理办法。1贮罐技术特性内径：Φ3000mm壁厚：封头22mm筒体20mm主体材质：16MnR设计压力：1.8MPa设计温度：-19℃～+50℃介质：液化石油气容器类别：Ⅲ类2缺陷情况温度计接管位于贮罐封头中下部接管规格为Φ32mm×3.5mm材料为20#无缝钢管。对其罐内表面角焊缝做磁粉探伤检查时发现磁痕显示用砂轮打磨发现裂纹长度沿周向扩展最长62mm磨深至6mm时出现空洞证实为未焊透而且是整圈未焊透最深14mm。在锅炉压力容器检验中我们经常看到接管角焊缝出现裂纹、泄漏而必须补焊的现象。3原因分析《压力容器安全技术监察规程》第54条规定“……钢制压力容器的接管(凸缘)与壳体之间的接头设计……有下述情况之一的应采用全焊透型式：1.介质为易燃或毒性为极度危害和高度危害的压力容器；……；3.第三类压力容器；……”。液化石油气贮罐是贮存易燃介质的类压力容器因此接管与壳体的连接角焊缝应采用全焊透型式。审查设计图纸亦标明为全焊透结构。但是在实际生产中制造厂往往只对筒体的对接焊缝严格把关(因为需要做射线探伤或超声波探伤检查)而对那些接管角焊缝却重视不够没有按图施工应该开坡口焊接而没有开坡口错误地认为只需将角焊缝填满试压时不漏就万事大吉了反正角焊缝没有要求做无损探伤检查。所以接管角焊缝存在未焊透、夹渣等缺陷是很普遍的现象。可以肯定容器焊接完成后已经对角焊缝做过磁粉探伤或渗透探伤检查没有发现裂纹。但是在随后的热处理、水压试验以及投入使用后介质的不断充装过程当中由于交变应力的作用未焊缝、夹渣缺陷作为裂纹源首先在其尖端产生微裂纹并随着交变应力循环次数增长微裂纹会不断地扩展最后形成可探测到的表面裂纹。4缺陷处理4.1角焊缝未焊透也将影响到在用压力容器的安全情况等级评定因为它是事故的隐患它的危害性也特别大。《在用压力容器检验规程》第30条“……按照相关规定应采用全焊透结构的角接焊缝或接管角焊缝而没有采用全焊透结构的主要受压元件如未查出新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀)可定为3级否则定为4级或5级。”所以检查发现裂纹的接管角焊缝必须返修合格。4.2可参考如下方案返修用碳弧气刨或砂轮打磨方法清除裂纹清根、开坡口按下面的工艺焊接：焊前预热到100℃～150℃；焊条选用E5015或E4315Φ3.2mm焊接电流90～120A电压22～26V；焊后立即用石棉包裹缓冷；焊角尺寸按图纸要求或GB150-98附录J图J3、J4；外观检查合格之后再作磁粉探伤或渗透探伤；水压试验合格之后投用。5结束语5.1接管角焊缝出现裂纹主要是存在未焊透、夹渣等缺陷；5.2类压力容器接管与壳体之间的焊接接头必须采用全焊透型式；5.3应加强压力容器接管角焊缝制造、焊接过程的检查及记录从源头抓起杜绝隐患。