壓力容器無損檢測-球罐檢測工藝(已修改)
2025-11-18 09:05 本頁面
【正文】 承壓設備無損檢測 球形儲罐的無損檢測技術 摘要：球形儲罐是儲存各種氣體和液化氣體的常用壓力容器之一，在石油、化工、冶金和城市燃氣供應等方面得到廣泛使用。綜述了球形儲罐在制造、安裝和使用過程中不同階段可能出現(xiàn)的缺陷和分別采用的各種無損檢測方法，包括射線檢測、超聲檢測、磁粉檢測、滲透檢測、電磁渦流檢測、聲發(fā)射檢測和磁記憶檢測等技術。分別介紹了這些無損檢測方法的特點。 壓力容器按幾何形狀分類，有球形容器、圓筒形容器、錐形容器和組合形容器等四大類。與其它形狀的壓力容器相比，球形容器由于其幾何形狀的中心對稱性，因 此受力最均勻，在相同的壁厚條件下，球形容器的承載能力最高，反之，在同樣的內(nèi)壓條件下，球形容器所需要的壁厚最??；在相同的容積條件下，球形容器的表面積最?。淮?，在儲存相同壓力和體積物料的條件下，采用球形容器最節(jié)約鋼材，而且占地面積最小。 鑒于球形容器的上述特點，目前國內(nèi)外主要采用球形儲罐來儲存各種氣體和液化氣體，在石油、化工、冶金和城市燃氣供應等方面得到廣泛使用。最常見的為石化廠的石油液化氣和液態(tài)乙烯等烯烴球罐，城市供氣的大型天然氣和煤氣球罐，化肥廠的液球罐，煉鋼廠的氧氣、氮氣和氬氣球罐等；最常用公稱容積為 50， 120， 200， 400，1 000， 2 000， 5 000， 8 000 和 10 000 m3等；國內(nèi)常用的材料為 20R，16MnR， 15MnVR 和 15MnVNR 鋼，也有許多從日本進口球罐采用的材料為 SPV36，壁厚一般在 20～ 50mm， 30mm 左右的最多。根據(jù) 2020年的統(tǒng)計，我國擁有容積 ≥50m3的球罐 5 800 多臺。 球形容器的結構由球殼和支座兩部分組成，球殼由許多塊球瓣組焊而成，球瓣的拼接方式一般有足球式分瓣和橙皮式分瓣兩種。國內(nèi)建造的球形儲罐大部分為橙皮式分瓣，通常將球面比照地球分為五部分， 即赤道帶、南溫帶、北溫帶、南極板 (即底版 )和北極板 (即頂板 )。支座的形式主要有支柱和裙座兩類，一般小型球形容器采用裙座式，＞ 50m3 的球罐采用赤道正切支柱式。由于球形儲罐的幾何尺很大，再加上運輸?shù)南拗?，其制造過程為先在壓力容器制造廠壓好球瓣，預焊好支柱，然后運輸?shù)浆F(xiàn)場進行總體組裝，因此采用的無損檢測方法必須適于現(xiàn)場操作。 球形儲罐在使用過程中，內(nèi)部易受介質(zhì)的影響，外部易受大氣環(huán)境的影響，某些情況下可產(chǎn)生應力腐蝕開裂；球罐支柱的角焊縫是應力集中最大的部位，也是在用檢驗的重點。本文根據(jù)球形儲罐制造、安裝和使用的 特點，綜述了在不同階段采用的無損檢測技術的特點。 1 球形儲罐制造過程中采用的無損檢測技術 球形儲罐在工廠的制造工藝過程包括球殼鋼板的切割及壓制成型，人孔、接管和支柱的焊接等；在工廠制造過程中對無損檢測的要求為球殼鋼板的超聲檢測，球殼板坡口的磁粉或滲透檢測，人孔、接管和支柱焊縫的磁粉或滲透檢測；檢測標準為 JB/T47302020《承壓設備無損檢測》。 對球殼用鋼板進行超聲檢測的主要目的是發(fā)現(xiàn)板材在冶煉和軋制過程中產(chǎn)生的白點、裂紋和分層等缺陷。并非所有球殼用鋼板都需超聲檢測， GB123371998《鋼制球形儲罐》規(guī)定，凡符合一定條件的球殼用鋼板，必需逐張進行超聲檢測，即 ① 厚度 ≥30mm 的 20R 和16MnR 鋼板。 ② 厚度 ≥25mm 的 15MnVR 和 15MnVNR 鋼板。 ③ 厚度≥20mm 的 16MnDR 和 09Mn2VDR 鋼板。 ④ 調(diào)質(zhì)狀態(tài)供貨的鋼板。 ⑤上下極板和與支柱連接的赤道板。 鋼板超聲檢測選用縱波直探頭， 6～ 20mm 厚的鋼板需選用晶片面積 ≮ 150mm2的 5MHz雙晶直探頭，檢測用試塊為臺階標準試塊； 20～250mm 厚的鋼板需選用的直徑為 Ф14～ 25mm 的圓晶片，或面積≮ 200mm2 的方晶片 2． 5MHz 單晶直探頭，檢測用試塊為 φ5mm 平底孔標準試塊。鋼板的超聲檢測按 JB 4730 的規(guī)定，熱軋、正火狀態(tài)供貨的鋼板質(zhì)量等級應不低于 Ⅲ 級，調(diào)質(zhì)狀態(tài)供貨的鋼板質(zhì)量等級應不低于 Ⅱ 級
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