球罐檢驗中的缺陷問題解析

萬佳

【摘? 要】本次研究中具體分析球罐檢驗當中缺陷情況，主要是指對裂紋表現及成因進行分析，并進一步探究解決對策，以明確如何更好的修復球罐裂紋缺陷。造成裂紋缺陷的因素具有多樣性，如氫腐蝕、應力腐蝕等。此外，溫度變化也將會造成裂紋缺陷發生。因此，需要加強檢驗，對檢驗中難點及重點進行闡述，以期可以在未來裂紋控制及補焊等提供借鑒。

【關鍵詞】球罐;檢驗;缺陷;開罐

球罐屬于鋼制容器，多為石油煉制或者石油化工生產當中使用的一種重要設備。操作溫度多控制在50℃條件下，壓力條件為3Mpa。球罐容量相對較大，且主要存在圓球形以及橢球型兩種類型。球罐制造中對材料的要求相對較高，要求材料本身的沖韌性較強。在具體檢測過程中球罐檢驗存在一些缺陷問題，因此，加強對其進行研究十分必要。

一、裂紋缺陷主要特征及防控方式

裂紋缺陷產生因素大致可以分為內外因兩種，外因包括球罐內物質燃燒不充分，造成酸性物質發生氧化反應;另外，也包括燃燒后碳灰聚集，吸附硫化物導致缺陷。而應力因素也是造成裂紋出現的主要成因，此外，也包括組織應力，這些都會造成裂紋缺陷的發生。

（一）裂紋及分布特征

造成冷裂紋產生的位置多出現在熔合線母材金屬位置附近，且裂紋特點為縱向，較少存在橫向裂紋產生，冷裂紋多無分叉，且斷口位置發亮，并無出現氧化顏色。

熱裂紋則發生在焊縫金屬當中，比較少會產生于母材金屬位置，橫縱向方向均有。

熱裂紋會產生較多分叉，且表現出放射形，弧坑位置上裂紋會表現出星狀特點，且斷面也會產生氧化色彩，并呈現出藍黑色。

（二）防控方式

在避免裂紋缺陷的技術操作中，可以選擇對冷裂紋不敏感類型材料，如母材的選擇應當盡可能使用含碳量較低類型材料。母材當中夾渣也將會對焊縫產生裂紋造成影響。為此，剛才選擇還需要進行超聲波技術檢驗，針對出現夾層較為嚴重的材料則應當避免使用。

施焊環節需要盡可能避免與氫之間接觸，焊接可以使用低氫焊條;焊接之前還應當對焊條進行烘干，對焊口位置上出現的油污及水分等進行清除，避免在不良天氣條件下作業，嚴格控制相對濕度，并做防風處理。

焊接操作之前還應當進行預熱處理，適當預熱之后，確定后熱溫度以及時間，焊接過程中需確保層間溫度的穩定，并選擇符合實際需要的線能量。

球罐的組隊環節也需要使用符合實際需要的工藝，避免強力組隊方式，降低錯邊以及角變形問題出現。焊接完成之后，也會存在一定程度的殘余應力，因此需要選擇合理焊接順序，規避掉焊接技術操作中可能產生的缺陷。

二、裂紋缺陷修復及二次檢驗

球罐當中出現裂紋缺陷屬于比較危險的問題，需要進行及時補焊。對裂紋缺陷的修補應當結合球罐裂紋本身情況而定，編制具體修補方案，且需要通過審核才能夠進行補焊作業。補焊操作應當由具有一定經驗的專業焊工完成。

（一）裂紋的控制技術

采用100%射線進行缺陷檢驗之后，發現裂紋情況則可以采取常規補焊技術進行處理。完成補焊修復之后，經過射線檢測并未出現裂紋則可以確定為合格。

但是射線檢驗本身具有局限性，因此，為了避免出現漏檢情況，則對焊縫還需要進行超聲波的技術檢驗。復驗階段，對仍然存在裂紋等缺陷問題的，應當進行返修，返修之后還需進行100%的超聲波技術檢驗。

對檢測中出現上月牙縫、上環焊縫等大量微裂紋的情況則為了有效控制裂紋增長，則還應當實施消除應力熱處理技術。

（二）裂紋缺陷處理技術

檢驗中發現裂紋情況之后采取熱處理。第一，球罐環焊縫內部表層進行打磨，確保憑證，對焊縫表層裂紋進行清除。第二，外焊縫以及磨平內環焊縫表層采取磁粉技術檢測，對表面以及附近表面裂紋等進行清除。

利用超聲波技術進行檢測，并通過K1以及K2探頭實施檢驗，確定裂縫位置，并對裂紋長度以及深度情況做出針對性技術處理。

裂紋缺陷清楚，結合裂紋缺陷所在位置可以使用碳弧氣刨進行處理，注意應當進行緩慢操作，確保刨槽的規整。技術處理應當保持一定坡口角度，坡度應當控制在50°范圍，氣刨之前應當對刨槽深度進行檢測，當達到缺陷深度情況下應當停止氣刨作業，并使用砂輪機進行打磨。清楚缺陷之后需要使用磁粉檢測技術手段再次進行技術檢測，對缺陷未能夠充分清除的位置應當再次進行打磨，直至清楚并進行磁粉檢測。

對裂紋較長缺陷，在選擇氣刨階段應當謹慎，必要情況下應當首先避免裂紋繼續擴張，在進行其他技術處理。

（三）補焊技術操作及二次檢驗

補焊操作過程中主要技術流程如下：焊條的使用以及焊前準備工作應當充分。焊鉗尤其應當進行烘烤干燥處理。

焊前需要進行預熱，使用火焰加熱完成預熱操作。焊接技術工序需選擇具有豐富經驗的焊工完成，焊接參數需根據技術標準自行。

線能量控制以及相關層間溫度控制對于補焊工藝的效果而言也同樣十分重要，補焊位置需要連續施焊一次完成。

焊接完成之后需要進行緩冷處理，補焊之后，則還需要采取后熱銷氫處理。

汗布環節對焊道還需要進行磁粉檢驗。修補完成之后，焊縫檢驗需要能夠在36h之后再進行處理。焊縫表層不應當出現咬邊以及表層缺陷出現。

修補完成之后的檢驗以及結果修補需要使用到射線、超聲以及磁粉三種類型檢測。操作流程如下：

內部發生裂紋缺陷則可以使用超聲波技術檢驗，比例100%。采用單面雙側檢驗方式，結果經過檢驗，無波幅III區去缺陷以及II超標缺陷。經過超聲波檢驗合格的情況下，使用涉嫌檢驗，修補位置上檢驗比例100%，球罐設備的規格設定為12300x48mm，此時采用的是Ir192射線進行全景曝光處理，同時為了確保底片靈敏度，需按照標準規定設置參數。膠片則使用阿克發D4，在球罐中心完成技術檢驗。

球罐采取熱處理以及耐壓試驗技術處理，焊縫在經過修補之后為了更好的消除焊接應力，可以使用噴燃油方式進行熱處理，熱處理過程中需確保溫度能夠被控制在625℃范圍內，此溫度條件應當保持135min。升溫速率應當開工至在300℃，并采取自然升溫方式。300℃以上，則應當保持50℃的控制幅度。降溫速率則應當保持30℃～50℃范圍。氣密性實驗標準：將空氣作為介質，試驗壓力設置為2.16Mpa。

結束語：綜上所述，實施全面檢測過程中，球罐開罐檢驗發生缺陷需要進行仔細分析，發現造成缺陷的成因，對出現裂紋缺陷位置則需要按照相關標準進行修復，并進行二次檢驗，確保球罐體內焊縫的質量。

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（作者單位：甘肅省酒泉市特種設備檢驗所）