球罐與圓筒容器(即一般貯罐)相比,在相同直徑和壓力下,殼壁厚度僅為圓筒容器的一半,鋼材用量省,且占地較小,基礎(chǔ)工程簡(jiǎn)單。球罐作為一種高效的Ⅲ類存儲(chǔ)容器,近些年在石油、化工、冶金等行業(yè)廣泛應(yīng)用。
由于球罐體積、直徑較大,不能整體運(yùn)輸,必須在制造廠壓制球片、加工制造支柱等部件,然后運(yùn)到使用現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝、焊接。在組裝、焊接過程中,因受野外工作條件影響,其焊接質(zhì)量得不到保證。一般球罐首次開罐檢驗(yàn)都會(huì)在其表面發(fā)現(xiàn)多處裂紋,但在以后的檢驗(yàn)過程中,隨著應(yīng)力逐漸釋放,裂紋也將較少產(chǎn)生。所以球罐檢驗(yàn)首次開罐檢驗(yàn)尤其重要。
2010年我單位就新余某鋼廠一臺(tái)1000m3氧氣球罐進(jìn)行首次開罐檢驗(yàn),該球罐由合肥通用機(jī)械研究院2004年3月設(shè)計(jì),由中國一冶工業(yè)建設(shè)安裝工程公司制造、安裝,主材選用的是厚度為46mm的高強(qiáng)鋼(07MnCrMoVR),在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組焊。于2009年2月安裝竣工,并于2009年8月投入使用。
一、無損檢測(cè)
表面無損檢測(cè):由于07MnCrMoVR為鐵磁性材料,所以表面無損檢測(cè)采用磁粉檢測(cè)法。磁粉檢測(cè)法是基于缺陷處漏磁場(chǎng)與磁粉的相互作用而顯示鐵磁性材料表面和近表面缺陷的無損檢測(cè)方法。磁粉法檢測(cè)技術(shù)在檢測(cè)鐵磁性材料表面及近表面裂紋、折疊、夾層以及夾渣等方面均得到了廣泛應(yīng)用。檢驗(yàn)過程中對(duì)該球罐的對(duì)接接頭、接管角焊縫及熱影響區(qū)進(jìn)行內(nèi)外表面100%磁粉檢測(cè),立柱角焊縫及熱影響區(qū)外表面100%磁粉檢測(cè)。
內(nèi)部無損檢測(cè):采用超聲波檢測(cè)法對(duì)球罐外表面進(jìn)行單面雙側(cè)100%超聲波檢測(cè)。超聲波檢測(cè)是利用超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)產(chǎn)生衰減,遇到界面產(chǎn)生反射的性質(zhì)來檢測(cè)被檢物內(nèi)部缺陷的無損檢測(cè)方法。
二、裂紋統(tǒng)計(jì)
檢驗(yàn)過程中,通過磁粉檢測(cè),在球罐內(nèi)外表面共發(fā)現(xiàn)裂紋23處,其中單個(gè)裂紋最長(zhǎng)500 mm,最深4mm,其多數(shù)產(chǎn)生于上極板內(nèi)表面和赤道帶上。超聲波檢測(cè)時(shí)未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷。
三、裂紋產(chǎn)生的原因及分析
1.材質(zhì)
鋼的焊接性能主要取決于它的化