移動式壓力容器罐體牽引支座肋板開裂修復

黃道濤 魯鵬 鐘林志 羅鈞

摘要：闡述了移動式壓力容器罐車罐體牽引支座肋板開裂的修復過程。根據罐車隨車資料，針對牽引支座肋板的結構和特點，分析其開裂原因，確定修復方案。通過更換相同材質、等厚的肋板和增加銷座支點肋板、加工合適的焊接坡口、選擇正確的焊接工藝，按時、按質完成了罐體牽引支座的修復工作。運行兩年后，焊縫未發生開裂及其他異常情況，取得良好的評價和效果。

關鍵詞：移動式壓力容器;罐體;肋板開裂;修復;焊接工藝

0 前言

某物流運輸公司的移動式壓力容器罐車在定期檢驗時發現，其罐體前端的牽引支座兩側肋板嚴重開裂，并且屬于二次開裂（肋板已經修復過），如圖1所示，嚴重影響罐體的使用和罐體結構的安全性。據了解，該罐車罐體的前端牽引支座肋板首次發現開裂時，在裂紋上直接補焊，之后投入使用不到1月，補焊處的焊縫再次出現裂紋，并慢慢擴展。客戶要求必須盡快修復罐體牽引支座，并避免上述情況再次發生。

1 原因分析

罐體前端牽引支座兩側肋板嚴重開裂，分析其開裂原因有：（1）肋板中部是牽引支座的牽引銷受力點，制造安裝時因結構復雜、焊接量大等原因，使其承受較大的內應力[1]，加之牽引支座承受的牽引力是動載荷，肋板受力發生突變時，造成肋板過載，從而發生開裂;（2）客戶上次修補方法不當，擅自在裂紋上直接補焊，引發新應力，造成再次開裂。

2 修復方案

查閱罐車隨車資料，其主要制造標準為《壓力容器》GB150-1998和《低溫液體汽車罐車》JB/T4783-2007等。根據罐車隨車資料，針對牽引支座結構特點和肋板開裂原因，采取以下方案進行修復：切割清除開裂的肋板，更換相同材質、相同厚度的鋼板（δ=5 mm，Q345R），并在牽引銷座支點處加焊加強肋板，以加強結構剛度。結構件如圖2所示。

3 焊接工藝

（1）焊前準備。首先按照挖補尺寸要求嚴格切割開裂的肋板，切割偏差必須符合要求。清理干凈切割區域，表面無鋼渣、鐵銹等污物，坡口表面無裂紋、分層、夾雜等缺陷[2]，同時清理干凈坡口表面及附近的水、銹、油污、積渣和其他有害物質。在裝配時不能強行裝配以避免引起較大的應力從而導致出現焊接裂紋，同時為保證新肋板焊縫根部的焊透和焊縫厚度，坡口下端加墊扁鋼，坡口裝配尺寸如圖3所示。

（2）焊接。焊前檢查裝配質量，清理坡口以及兩側的氧化物、油污、熔渣、及其他有害物和污物。打底焊接采用分段焊，同時嚴格執行焊接工藝，焊接時須注意焊道和層間清理，將焊縫表面熔渣、有害氧化物、油脂、銹跡等清理干凈后方可繼續施焊，如發現質量缺陷，必須清除后再施焊，焊道間的接頭應平滑過渡和錯開[3-4]。同時焊工做好自檢。

（3）焊接工藝參數如表1所示。

（4）焊后處理。焊接完成后采取自然緩冷措施。焊后24 h對焊縫進行外觀檢查，焊縫與母材須圓滑過渡，焊縫表面應無裂紋、夾渣、焊瘤、氣孔等缺陷[7]。外觀檢查合格后由專業檢驗人員按相關標準對新肋板焊縫進行MT磁粉檢測，探傷比例為100%。

（5）防腐。焊縫經檢測合格后，按照罐體涂漆要求，清除焊縫表面污物，對其結構件進行涂漆、防腐，如圖4所示。

目前，該罐車罐體的牽引支座已經運行2年，狀況良好，結構件的焊縫沒有發生開裂，也未發現異常情況，如圖5所示。

參考文獻：

[1] 張洪國，趙雪山，張艷輝，等. 鐵路客車項目底架端部牽引支座組焊工藝控制方法研究[J]. 金屬加工（熱加工）， 2016（12）：55-57.

[2] 中華人民共和國國家發展和改革委員會. 低溫液體汽車罐車[M]. 北京：新華出版社，2007.

[3] 國家能源局. 壓力容器焊接規程[S]. 中華人民共和國行業標準，2011.

[4] 中國機械工程學會焊接學會. 焊接手冊（第2卷）材料的焊接[M]. 北京：機械工業出版社，1992.

[5] 周振豐. 焊接冶金學（金屬焊接性）[M]. 北京：機械工業出版社，1995.

[6] 俞肖知. 焊接工藝人員手冊[M]. 上海：上海科學技術出版社，1991.

[7] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局. 中國國家標準化管理委員會. 壓力容器[S]. 北京：中國標準出版社，2012.