Q345R钢球罐裂纹产生机理及修复工艺研究
2021-05-23齐喜岑杨恒忠吴晓风
中国金属通报 2021年2期
齐喜岑,杨恒忠,吴晓风
(江苏省特种设备安全监督检验研究院,江苏 苏州 215031)
球罐作为石油化工行业常用的压力容器,得到广泛的应用。在球罐的各类缺陷中,裂纹是最常见、危险性最大的一种,因裂纹导致的特大事故就曾经发生过多起,造成巨大的人员伤亡和财产损失。因此对球罐裂纹产生的机理进行分析和研究具有重要的意义。通常情况下,裂纹多发生在焊接接头部位,但近日在对某大型球罐开罐检验时,发现多处离焊接接头较远位于母材上的裂纹。本文通过对球罐的制造工艺及使用环境综合分析,探究裂纹产生的机理,制定了合理的修复方案和预防措施。
1 球罐裂纹类型
球罐裂纹按发生的原因大致可归纳为原材料裂纹、焊接裂纹、热处理裂纹、疲劳裂纹腐蚀裂纹和过载裂纹[1],裂纹主要因素包括材料因素、组装因素、焊接因素、机械损伤等因素。
(1)原材料裂纹主要指母材在加工轧制过程中形成的缺陷,也包括焊接和热处理对母材的影响。
(2)焊接裂纹,球罐在组装时因焊接而产生的缺陷,可以细分为热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、应力腐蚀裂纹和层状撕裂。
(3)热处理裂纹即焊后消除应力的热处理过程产生的,常发生在焊缝的热影响区。
(4)疲劳裂纹是因为结构不合理或材料存在缺陷,造成局部压力过高,经过反复加卸载和应力不断交变产生的裂纹。
(5)腐蚀裂纹是在金属被腐蚀过程中产生的裂纹,典型的腐蚀裂纹是应力腐蚀裂纹(SCC)。……
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