顧晨陽(yáng)(山東省安泰化工壓力容器檢驗(yàn)中心 山東 濟(jì)南 250014)

張棟慶(山東省特檢院濱州分院 山東 濱州 256600)

如果在檢測(cè)過(guò)程中，有夾層問(wèn)題出現(xiàn)，就需要及時(shí)查明母材表面的傾斜度以及夾層分布情況等，一般是將超聲波探傷的方法應(yīng)用過(guò)來(lái)，對(duì)坡口附近50毫米之內(nèi)的范圍進(jìn)行檢查，對(duì)長(zhǎng)形夾層進(jìn)行嚴(yán)格的控制。本文以某壓力容器為例，進(jìn)行了闡述和分析。

一、壓力容器中母材夾層的缺點(diǎn)及其危害性

有很多原因都會(huì)導(dǎo)致夾層缺陷的產(chǎn)生，其中，首先需要考慮的內(nèi)容就是壓力容器所使用的材料，如果沒(méi)有除氧化皮使用的鋼材，并且有一些氣泡或者非金屬夾雜物存在于鋼坯內(nèi)部，那么在軋制生產(chǎn)鋼板的過(guò)程中，將生產(chǎn)中出現(xiàn)的破碎物質(zhì)壓入到鋼板的表面，這樣就會(huì)有局部夾層缺陷出現(xiàn)，還會(huì)出現(xiàn)金屬的不連續(xù)性。如果壓力容器的制作是采用這種鋼板，那么就存在著嚴(yán)重的安全隱患，并且還會(huì)帶來(lái)很大的危害。

主要從這些方面來(lái)分析夾層缺陷的危害，一是導(dǎo)致裂紋的出現(xiàn)，因?yàn)橛袣湓哟嬖谟趬毫θ萜鲀?nèi)，可能會(huì)產(chǎn)生氫氣，在鋼板內(nèi)部積聚的這些氫原子會(huì)逐漸向鋼板的夾層處侵入。氫原子存在于鋼板表面,氫原子直徑非常的小，遇到一些間隙就會(huì)出現(xiàn)擴(kuò)展現(xiàn)象，這樣就促使氫氣分子合成于鋼板夾層位置，在升高夾層內(nèi)部壓力的過(guò)程中，氫原子的滲入運(yùn)動(dòng)沒(méi)有停止，當(dāng)壓力達(dá)到了一定限值，就會(huì)導(dǎo)致鼓起問(wèn)題發(fā)生于那些夾層較薄的部位，最終出現(xiàn)裂紋問(wèn)題。二是如果是在坡口位置存在著母材夾層，那么就會(huì)有裂紋問(wèn)題出現(xiàn)于焊接過(guò)程中，甚至還會(huì)產(chǎn)生翹尾巴現(xiàn)象，這種現(xiàn)象有著更加嚴(yán)重的后果。三是夾層還會(huì)在很大程度上影響到它的安全性，并且大大降低它的強(qiáng)度指標(biāo)。

二、判斷夾層產(chǎn)生缺陷的方法

一是使用超聲波探傷儀：通過(guò)超聲波探傷儀直探頭可以直接測(cè)定那些可疑部位，若果母材的自由表面與夾層的夾角大于直探頭半擴(kuò)散角，那么就說(shuō)明沒(méi)有底波以及夾層缺陷波存在。如果沒(méi)有底波存在于缺陷波時(shí)，夾層的邊緣處就會(huì)同時(shí)出現(xiàn)夾層缺陷波以及底波，那么就說(shuō)明有夾層存在。具體從這些方面思考，首先是如果超聲波探傷儀的熒光屏上顯示夾層缺陷波有著不相同的水平刻度值，那么就說(shuō)明有一個(gè)夾角存在于母材的自由表面和夾層之間，那么要想確定夾角大小，可以使用一條直線來(lái)有效連接母線自由表面相同距離的點(diǎn)，然后將垂直線做于本直線上，沿著垂直線的方向去尋找?jiàn)A層的兩個(gè)端點(diǎn)，那么利用母材自由表面上兩個(gè)端點(diǎn)的深度差以及兩個(gè)短點(diǎn)的距離比就可以得到母材自由表面與夾層缺陷的夾角。其次，如果夾層缺陷波有相等的水平刻度值顯示于超聲波探傷儀的熒光屏上，那么就說(shuō)明夾層平行于母材，那么壓力容器的定級(jí)并不會(huì)受到夾層的影響。

二是合理使用測(cè)厚儀：在對(duì)壓力容器的壁厚進(jìn)行測(cè)量時(shí)，如果壁厚值出現(xiàn)了突然減小的問(wèn)題，那么就需要將測(cè)得的數(shù)值正確及時(shí)的記錄下來(lái)，然后對(duì)這些減薄區(qū)域進(jìn)行逐點(diǎn)測(cè)定。如果只有很小的范圍出現(xiàn)了這種情況，那么可能是存在著其他缺陷，比如小氣孔、夾雜等，這種缺陷往往只有很小的波及范圍，那么產(chǎn)生的危害程度也不是很大。但是，如果有著較大的范圍，就需要產(chǎn)生足夠的重視，判定夾層的傾斜度，然后處理這些出現(xiàn)的夾層缺陷。

在本容器的夾層缺陷判斷中，經(jīng)過(guò)綜合分析，采用了超聲波探聲儀。

三、夾層缺陷的預(yù)防和處理

主要可以從兩個(gè)方面來(lái)預(yù)防夾層缺陷的出現(xiàn)：一是要將定期檢驗(yàn)以及年度檢查制度認(rèn)真的貫徹和落實(shí)下來(lái)，在定期檢驗(yàn)以及年度檢查時(shí)，需要分清重難點(diǎn)，集中嚴(yán)格檢查那些容器應(yīng)力集中部位以及容器液位頻繁波動(dòng)部位，比如鼓包現(xiàn)象是否存在，可以通過(guò)測(cè)厚儀來(lái)檢查，然后科學(xué)判定夾層缺陷的具體情況。二是要想保證容器制造的質(zhì)量，就需要對(duì)制作材料進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，保證選擇的材料符合相關(guān)規(guī)定和要求，并且具備較高的質(zhì)量，這樣壓力容器的質(zhì)量才可以得到保證。因此，在對(duì)鋼板進(jìn)行購(gòu)買(mǎi)時(shí)，需要充分結(jié)合相關(guān)要求來(lái)進(jìn)行，并且保證購(gòu)入材料符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

如果有夾層缺陷隱患存在于壓力容器上，需要對(duì)夾層缺陷進(jìn)行及時(shí)有效的處理。對(duì)于夾層缺陷的處理，可以從兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行，一是挖補(bǔ)措施，首先需要準(zhǔn)確的定位和檢查夾層缺陷的范圍，然后挖除掉缺陷部位。二是對(duì)于夾層缺陷的修復(fù)，可以利用堆焊的方法來(lái)進(jìn)行，同樣采用超聲波探傷法來(lái)檢測(cè)夾層缺陷的范圍和深度，結(jié)合夾層距離母材最近一側(cè)距離來(lái)確定采用外修方式或者內(nèi)修方式。在修補(bǔ)的過(guò)程中，將碳弧氣刨應(yīng)用到夾層較淺一側(cè)母材的刨除中，直到露出夾層即可。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上文的敘述分析我們可以得知，如果有母材夾層缺陷存在于壓力容器中，會(huì)直接影響到壓力容器的質(zhì)量和安全，帶來(lái)嚴(yán)重的危害，那么就需要分析母材夾層缺陷產(chǎn)生的原因，對(duì)其進(jìn)行判定和檢測(cè)，然后采取一系列有效的措施來(lái)進(jìn)行預(yù)防和處理。本文簡(jiǎn)要分析了壓力容器中母材夾層的缺陷其危害性以及檢驗(yàn)方法，希望可以提供一些有價(jià)值的參考意見(jiàn)。

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