压力容器中母材夹层的缺陷其危害性以及检验方法

2022-09-12

如果在检测过程中, 有夹层问题出现, 就需要及时查明母材表面的倾斜度以及夹层分布情况等, 一般是将超声波探伤的方法应用过来, 对坡口附近50毫米之内的范围进行检查, 对长形夹层进行严格的控制。本文以某压力容器为例, 进行了阐述和分析。

一、压力容器中母材夹层的缺点及其危害性

有很多原因都会导致夹层缺陷的产生, 其中, 首先需要考虑的内容就是压力容器所使用的材料, 如果没有除氧化皮使用的钢材, 并且有一些气泡或者非金属夹杂物存在于钢坯内部, 那么在轧制生产钢板的过程中, 将生产中出现的破碎物质压入到钢板的表面, 这样就会有局部夹层缺陷出现, 还会出现金属的不连续性。如果压力容器的制作是采用这种钢板, 那么就存在着严重的安全隐患, 并且还会带来很大的危害。

主要从这些方面来分析夹层缺陷的危害, 一是导致裂纹的出现, 因为有氢原子存在于压力容器内, 可能会产生氢气, 在钢板内部积聚的这些氢原子会逐渐向钢板的夹层处侵入。氢原子存在于钢板表面, 氢原子直径非常的小, 遇到一些间隙就会出现扩展现象, 这样就促使氢气分子合成于钢板夹层位置, 在升高夹层内部压力的过程中, 氢原子的渗入运动没有停止, 当压力达到了一定限值, 就会导致鼓起问题发生于那些夹层较薄的部位, 最终出现裂纹问题。二是如果是在坡口位置存在着母材夹层, 那么就会有裂纹问题出现于焊接过程中, 甚至还会产生翘尾巴现象, 这种现象有着更加严重的后果。三是夹层还会在很大程度上影响到它的安全性, 并且大大降低它的强度指标。

二、判断夹层产生缺陷的方法

一是使用超声波探伤仪:通过超声波探伤仪直探头可以直接测定那些可疑部位, 若果母材的自由表面与夹层的夹角大于直探头半扩散角, 那么就说明没有底波以及夹层缺陷波存在。如果没有底波存在于缺陷波时, 夹层的边缘处就会同时出现夹层缺陷波以及底波, 那么就说明有夹层存在。具体从这些方面思考, 首先是如果超声波探伤仪的荧光屏上显示夹层缺陷波有着不相同的水平刻度值, 那么就说明有一个夹角存在于母材的自由表面和夹层之间, 那么要想确定夹角大小, 可以使用一条直线来有效连接母线自由表面相同距离的点, 然后将垂直线做于本直线上, 沿着垂直线的方向去寻找夹层的两个端点, 那么利用母材自由表面上两个端点的深度差以及两个短点的距离比就可以得到母材自由表面与夹层缺陷的夹角。其次, 如果夹层缺陷波有相等的水平刻度值显示于超声波探伤仪的荧光屏上, 那么就说明夹层平行于母材, 那么压力容器的定级并不会受到夹层的影响。

二是合理使用测厚仪:在对压力容器的壁厚进行测量时, 如果壁厚值出现了突然减小的问题, 那么就需要将测得的数值正确及时的记录下来, 然后对这些减薄区域进行逐点测定。如果只有很小的范围出现了这种情况, 那么可能是存在着其他缺陷, 比如小气孔、夹杂等, 这种缺陷往往只有很小的波及范围, 那么产生的危害程度也不是很大。但是, 如果有着较大的范围, 就需要产生足够的重视, 判定夹层的倾斜度, 然后处理这些出现的夹层缺陷。

在本容器的夹层缺陷判断中, 经过综合分析, 采用了超声波探声仪。

三、夹层缺陷的预防和处理

主要可以从两个方面来预防夹层缺陷的出现:一是要将定期检验以及年度检查制度认真的贯彻和落实下来, 在定期检验以及年度检查时, 需要分清重难点, 集中严格检查那些容器应力集中部位以及容器液位频繁波动部位, 比如鼓包现象是否存在, 可以通过测厚仪来检查, 然后科学判定夹层缺陷的具体情况。二是要想保证容器制造的质量, 就需要对制作材料进行严格把关, 保证选择的材料符合相关规定和要求, 并且具备较高的质量, 这样压力容器的质量才可以得到保证。因此, 在对钢板进行购买时, 需要充分结合相关要求来进行, 并且保证购入材料符合相关标准。

如果有夹层缺陷隐患存在于压力容器上, 需要对夹层缺陷进行及时有效的处理。对于夹层缺陷的处理, 可以从两个方面来进行, 一是挖补措施, 首先需要准确的定位和检查夹层缺陷的范围, 然后挖除掉缺陷部位。二是对于夹层缺陷的修复, 可以利用堆焊的方法来进行, 同样采用超声波探伤法来检测夹层缺陷的范围和深度, 结合夹层距离母材最近一侧距离来确定采用外修方式或者内修方式。在修补的过程中, 将碳弧气刨应用到夹层较浅一侧母材的刨除中, 直到露出夹层即可。

结语

通过上文的叙述分析我们可以得知, 如果有母材夹层缺陷存在于压力容器中, 会直接影响到压力容器的质量和安全, 带来严重的危害, 那么就需要分析母材夹层缺陷产生的原因, 对其进行判定和检测, 然后采取一系列有效的措施来进行预防和处理。本文简要分析了压力容器中母材夹层的缺陷其危害性以及检验方法, 希望可以提供一些有价值的参考意见。

摘要：通过大量的实践研究表明, 在对压力容器壁厚进行测定过程中, 虽然某些部位并没有出现明显腐蚀问题, 但是测厚值却突然减小, 出现这种状况的原因就是母材中存在着夹层缺陷。随着使用时间的推进, 如果没有及时处理, 就可能出现严重的安全隐患, 需要引起人们足够的重视。本文简要分析了压力容器中母材夹层的缺陷其危害性以及检验方法, 希望可以提供一些有价值的参考意见。

关键词：压力容器,母材夹层,检验方法