在对液化石油气卧式储罐和液氨卧式储罐全面检验时, 我们对内表面角焊缝常用渗透检测。检测中, 最常见的缺陷就是表面气孔, 对该类缺陷进行分析和研究, 得出一些经验, 现总结如下:
1受检设备特点
1.1结构特点
受检设备多为Ⅲ类卧式储存压力容器, 结构为单层圆筒形。焊接接头系数为1.0, 全焊透结构。
1.2材质特点
受检设备筒体、人孔圈材质多为Q345R, 接管为20#。
1.3角焊缝特点 (如图一)
(1) 全焊透结构 (2) 双面焊 (3) 手工电弧焊
2缺陷特点
2.1在角焊缝表面形成密集气孔或多个气孔。
2.2气孔数量有时较多较为密集;有时只有2-3个, 较为松散。气孔直径约为0.5-1.5mm, 多数气孔直径<1 mm。
2.3将气孔打磨完毕后再进行复验, 气孔显示消失, 却出现线性显示。
2.4线性显示[1]中间为一定宽度平直的痕迹, 两端是波浪形细而尖锐的痕迹。如图二
3缺陷显示的鉴别与处理
3.1中间部分缺陷显示为未焊透, 两边细小痕迹显示为裂纹。
3.2继续打磨, 裂纹显示变短, 未焊透显示增长, 且宽度增大。
3.3打磨至裂纹显示消失, 只有未焊透显示。
3.4再继续打磨, 一侧焊缝穿透, 中间无焊肉。
4研究与分析
4.1缺陷的形貌。
气孔深度较深, 一般都在5 mm以上, 气孔下面是未焊透, 未焊透两端是裂纹。
4.2缺陷的产生机理分析[2]
这些气孔的产生是由于焊缝金属未焊透导致的, 由于焊缝内部存在着未填充空间, 内部空气被加热后, 气体膨胀, 会从液态焊缝金属逸出, 在逸出过程中, 形成气相通道。
4.2.1在打底焊时, 焊接电流小, 熔池金属较少, 内部空气被加热膨胀, 由于焊缝两侧与母材接触部位温度较低, 熔池金属凝固较快, 中间冷却较慢, 气体会在焊缝中部形成气隙, 即未焊透区。
4.2.2在填充焊接和盖面焊接时, 焊接电流相对较大, 熔池金属也较多些, 凝固时间略长一些, 而这时内部的空气量相对少了一些, 被加热后, 只能以气泡的形式穿过液态焊缝金属, 形成柱状气相通道。
4.2.3未焊透区两侧的裂纹区是由于两个方面的原因导致的。
4.2.3.1焊缝冷却收缩应力较大, 在未焊透边缘的拉应力导致裂纹的产生。
4.2.3.2使用过程中, 设备的工作负荷形成的拉应力也会导致裂纹的产生和扩展。
4.2.3.3缺陷的发展趋势及危害
由于裂纹缺陷的存在, 在拉应力和腐蚀性介质的双重作用下, 裂纹会迅速扩展, 可能造成角焊缝环形开裂, 或者裂纹扩展到母材上, 导致容器的破坏。
5几点建议
我们在对一些压力容器检验中, 发现不少这类缺陷, 一些压力容器制造单位在制造过程中对角焊缝焊接重视不够, 对焊缝焊接质量控制不足, 没有严格执行焊接工艺。在角焊缝焊接过程应采取如下控制措施:
5.1要求全焊透的角焊缝焊接时, 一定严格执行焊接工艺。
5.2确保焊缝根部焊透。
5.3焊缝清根时, 要严格按规定执行。
5.4每层焊接后认真检查, 有无气孔等缺陷。
5.5建议制造单位增加对角焊缝的表面检测。
摘要：在对液化石油气卧式储罐和液氨卧式储罐全面检验时, 我们对内表面角焊缝常用渗透检测。本文主要对渗透检测中发现的表面气孔进行分析和研究, 对表面气孔产生原因、特点进行探讨。
关键词：渗透检测,压力容器,表面气孔
参考文献
[1] 胡学知.渗透检测[M].第二版.北京:中国劳动社会保障出版社, 2007:P130.
[2] 王晓雷.承压类特种设备无损检测相关知识[M].第二版.北京:中国劳动社会保障出版社, 2007:P127.