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壓力容器焊縫中氣孔的類型及其分布特征和形成原因,
在壓力容器焊接過程中,因為工況或者原料板材、輔助材料、操作手法或者電流、電壓、焊接速度等原因會造成焊縫組織內(nèi)出現(xiàn)氣孔現(xiàn)象發(fā)生,下面就簡單闡述:
1、可分為兩種類型,反應(yīng)型氣孔,CO,及溶解型氣孔,H2、N2。
2、分布特征,CO氣孔一般分布在焊縫內(nèi)部,呈條蟲狀,內(nèi)壁光滑,氫氣孔大部分分布于焊縫表面,斷面呈螺釘狀,在焊縫表面時呈喇叭口形,內(nèi)壁光滑,氮氣孔一般在表面成堆出現(xiàn),呈蜂窩狀,只在保護不良時形成。
3、反應(yīng)型氣孔,CO,形成原因,CO不溶解于液態(tài)金屬,在高溫時由冶金反應(yīng)產(chǎn)生,以氣泡的形式猛烈逸出,當(dāng)焊接速度較快,氣泡不能完全逸出時,就沿結(jié)晶方向形成條蟲狀氣孔。
4、溶解型氣孔,H2、N2,形成原因,焊接過程中,熔池金屬吸收大量的氫和氮氣,其在冷卻凝固過程中,氫氣和氮氣的溶解度發(fā)生急劇下降,當(dāng)熔池冷卻速度快,析出的氣泡來不及逸出時,就殘存在焊縫金屬中形成氣孔。
5 檢驗前的準備工作
5.1 損傷機理識別
檢驗前,檢驗人員應(yīng)充分了解受檢壓力容器所處的工藝及工況,參照GB/T 30579-2014分析有可能發(fā)生的損傷模式及失效模式,重點識別出與時間相關(guān)的損傷模式。
5.2 風(fēng)險評估
檢驗前,對符合TSG第8.10.1款的企業(yè)使用的壓力容器,檢驗人員可參照GB/T 26610、對受檢壓力容器進行風(fēng)險評估。
5.3 其他要求
5.3.1 檢驗前,檢驗機構(gòu)應(yīng)按照TSG21第8.2.1款要求,根據(jù)壓力容器的使用情況、損傷模式及失效模式,制定檢驗方案;為便于安全閥的清洗與更換,經(jīng)過使用單位安全管理負責(zé)人批準,并且制定可靠的防范措施,方可在超壓泄放裝置與壓力容器之間安裝截止閥門,截止閥門的結(jié)構(gòu)和通徑不得妨礙超壓泄放裝置的安全泄放。經(jīng)過風(fēng)險評估的壓力容器,可根據(jù)風(fēng)險評估結(jié)果提出的檢驗策略制定檢驗方案,檢驗人員應(yīng)當(dāng)嚴格按照批準的檢驗方案進行檢驗工作。
5.3.2 檢驗前,檢驗人員應(yīng)按照TSG21第8.2.2款進行資料審查,重點審查該條款中第(4)~(6)款相關(guān)內(nèi)容;
5.3.3 使用單位和相關(guān)的輔助單位,應(yīng)當(dāng)按照要求TSG21第8.2.3款要求做好停機后的技術(shù)性處理和檢驗前的安全檢查,確認現(xiàn)場條件符合檢驗工作要求,做好有關(guān)的準備工作。
5.3.4 檢驗檢測用的設(shè)備、儀器和測量工具應(yīng)當(dāng)在有效的檢定或者校準期內(nèi),并可正常使用。
5.3.5 檢驗工作安全要求應(yīng)當(dāng)滿足TSG21第8.2.6款的要求。
正火材料容器強制性要求
1. 下列材料應(yīng)在正火狀態(tài)下使用:[GB/T 150.2-2011 p42 4.1.4]
(1)多層容器內(nèi)筒的 Q245R 和 Q345R;
(2)厚度大于 36mm 的殼體用 Q245R 和 Q345R;
(3)厚度大于 50mm 的其他受壓元件(法蘭、管板、平蓋等)用 Q245R 和
Q345R;
2. 厚度大于 80mm 的正火、正火加回火鋼板,可增加一組 1/2T 處的沖擊試
驗。[GB/T 150.2-2011 p46 4.1.6]
3. 壁厚大于 30mm 的鋼管和使用溫度低于-20℃的鋼管,不允許使用終軋溫
度符合正火溫度的熱軋代替正火熱處理。[GB/T 150.2-2011 p51 5.1.1]
4. 碳素鋼螺柱用毛坯應(yīng)進行正火熱處理。[GB/T 150.2-2011 p63 7.1.2]
5. 碳素鋼和低合金鋼制法蘭在下列任一情況下需經(jīng)正火熱處理:[GB/T
150.3-2011 p183 7.1.5]
(1)法蘭斷面厚度大于 50mm;
(2)鍛制法蘭;
6. 正火、正火加回火鋼材制造的受壓元件,宜采用冷成形或溫成形,溫成形
時,需避開鋼材的回火脆性溫度區(qū)。[GB/T 150.4-2011 p322 6.1.2]
7. 厚度大于 50mm 的正火、正火加回火鋼板,可增加一組 1/2T 處的沖擊試
驗。[GB/T 12337-2014 p13 4.2.5