【正文】 伸試驗 試驗溫度/℃ 沖擊試驗 冷彎試驗 ReL/ MPa Rm/ MPa A， % Z， % AKV/ J 180186。 D=4a 平均值 單個值 520 595 27 50 108 98/100/126 無裂紋 按照 GB/T 3965 規(guī)定 ，采用氣相色譜法測定焊條熔敷金屬中擴散氫量(［ H］ ) ，測定結果為 。 焊條熔敷金屬的化學成分、力學性能及擴散氫含量滿足設計文件的要求。 焊接工藝評定及焊接參數(shù) 球罐焊接工藝評定按 JB 4708 標準的有關要求，分別進行立焊、橫焊、平 + 仰焊三種位置的焊接工藝評定。焊接工藝評定試板的力學性能及冷彎性能見表 8。 焊接時，采用先焊縱縫后焊環(huán)縫、先焊外坡口后焊內坡口的順序進行施焊?？v縫或環(huán)縫焊接時，焊工均勻布置，同步對稱施焊，保證球罐幾何尺寸，減 小焊接應力與變形。 為了減小溫度梯度，降 低冷卻速度，有效防止焊縫金屬和熱影響區(qū)裂紋的產生，施焊前焊縫中心兩側不少于 150 mm 的區(qū)域進行均勻預熱，預熱溫度不低于 125 ℃。焊接層間溫度不低于焊前預熱溫度，最高溫度不超過 180 ℃。為加速擴散氫的逸出，防止產生冷裂紋，施焊后立即進行 200～ 250℃ 1h的焊后熱處理。通過焊接工藝評定確定的焊接工藝參數(shù)見表 9。 表 8 焊接工藝評定試板的力學性能及冷彎性能 焊接位置 試板狀態(tài) 拉伸試驗 沖擊試驗 ( 焊縫及焊接熱影響區(qū) ) 側彎試驗 Rm/ MPa 試驗溫度/℃ AKV/ J 180186。 D=4a 位置 平均值 單個值 立焊 570～ 590 2h 625 50 焊縫區(qū) 26/34/44 無裂紋 熱影響區(qū) 172 164/170/182 橫焊 570～ 590 2h 615 50 焊縫區(qū) 24/34/60 無裂紋 熱影響區(qū) 120/140/152 平 +仰焊 570～ 590 2h 595 50 焊縫區(qū) 24/40/40 無裂紋 熱影響區(qū) 36/38/180 表 9 焊接工藝參數(shù) 焊接位置 焊條直徑 /mm 焊接電流 /A 焊接電壓 /V 焊接速度/(cm min－ 1) 焊接線能量/(kJ cm1) 立焊 Φ 140～ 170 22～ 24 6～ 9 ～ 35 橫焊 Φ 150～ 180 22～ 24 9～ 15 ～ 30 平 +仰焊 Φ 140～ 180 22～ 24 7～ 10 20～ 35 低溫鋼表面存在的機械劃傷、電弧擦傷、焊疤及去除工卡具后的凹坑等缺陷會降低材料的低溫沖擊韌性，因此對焊縫成型和焊后的檢查提出了更高的要求。嚴禁在非焊接處引弧、熄弧。 對于機械劃傷、電弧擦 傷、焊疤及去除工卡具后的凹坑等缺陷，打磨圓滑，打磨深度小于 2 mm，打磨處經(jīng)磁粉檢測合格，實測打磨處的球殼板厚度大于設計厚度。對焊縫表面進行檢查，嚴禁存在熔渣、飛濺物、夾渣、弧坑、未焊滿、氣孔、咬邊和裂紋等問題。上述問題發(fā)現(xiàn)后，查清產生的原因，然后采用碳弧氣刨或砂輪打磨的方法消除缺陷，并用砂輪打磨清除滲碳層，修整坡口形狀尺寸。需要進行焊接修補時，選擇技術水平高的焊工，制定更為嚴格的專用補焊工藝，并進行嚴格的監(jiān)督控制。各種缺陷清除和修補后，均進行磁粉或滲透檢查 。 表面缺陷焊接修補，增加超聲檢測；焊縫內部缺陷 返修后，增加射線檢測和超聲檢測。無損檢測合格指標符合原無損檢測的有關規(guī)定。 對接焊縫盡量磨平并與母材圓滑過渡，球罐外側對接焊縫的余高為 0～ 1． 0 mm，球罐內側對接焊縫的余高為 0～ ；角焊縫與母材圓滑過渡。球罐組焊后有角變形的存在，受內壓時，由于趨圓效應，使球罐產生附加應力，或局部過載，尤其作用于氫引起的延遲裂紋或熱影響區(qū)塑性下降所導致的焊接裂紋等缺陷時，更易發(fā)生破壞。因此對焊后球罐的幾何尺寸提出更為嚴格的要求。測得對接焊縫形成的棱角度為 3 mm，滿足設計要求 (不大于 7mm)。焊接后球罐赤道截面的最 小內直徑、最大內直徑和兩極間的內直徑三者之間相互之差最大值為 9 mm，滿足設計要求 (不大于 65 mm)。 6. 焊后熱處理及焊后檢測 焊后檢測 焊縫外觀檢測 每道焊縫焊接結束并經(jīng)過消氫處理后 ,對焊縫表面的形狀尺寸及外觀進行嚴格的檢查 ,焊縫表面未出現(xiàn)裂紋、咬邊、氣孔、弧坑和夾渣等缺陷 ,且沒有熔渣與飛濺物 ,如圖 6所示。 圖 6 球罐焊縫表面 若發(fā)現(xiàn)缺陷 ,應立即進行處理。余高一般不得大于 3mm,但按應力分析設計的球罐 ,余高需與母材圓滑過渡或磨平 ,低于母材處應補焊 ,并作消氫處理。 無損 檢測 焊縫表面的形狀尺寸及外觀檢查合格且在焊接結束 36 h 以后，進行球罐的無損檢測。 射線檢測 : 采用球罐中心γ源全景曝光施工技術，對球罐現(xiàn)場組焊的全部對接焊縫底片進行一次曝光，檢查焊縫內部質量。為保證底片質量，盡量避免雨天和高溫天氣放源。返修焊縫局部射線檢測采用定向透照，射線檢測比例為 100%，射線檢測的技術等級為 AB 級，合格標準為 JB/T 4730． 2— 2021 中的Ⅱ級。 超聲檢測 : 球罐對接焊縫焊后進行 100%的超聲檢測，其合格標準為 JB/T 4730． 3— 2021中的Ⅰ級。 上下支柱對接 焊縫焊后進行了 100%的超聲檢測，其合格標準為 JB/T4730． 3— 2021 中的Ⅱ級。 磁粉檢測 : 表面裂紋是球罐安全的重大隱患之一，基于乙烯球罐材質、板厚和使用條件考慮，增加了球罐液壓試驗后再次進行表面檢查的要求，即在球罐熱處理前和水壓試驗后，分別對球罐的焊縫和焊疤等打磨處進行 100%的磁粉檢測 (內表面采用熒光磁粉 )，其合格標準為 JB/T4730． 4— 2021 中的Ⅰ級。 焊后整體熱處理及水壓試驗和氣密性試驗 焊后整體熱處理 球罐焊接全部結束，焊縫內、外部質量經(jīng)檢查合格后，進行整體消除應 力熱處理。整體熱處理工藝要求升溫時， 300℃以下的升溫速度可不限制， 300℃以上時，升溫速度宜控制在 50～ 80 ℃ / h。 恒溫時，溫度為 585 ℃177。 20℃，恒溫時間為 2 h。 降溫時， 300℃ 以上的降溫速度宜控制在 30～ 50℃ / h， 300℃ 以下自然冷卻。 測量用的表面熱電偶，熱處理前用螺母和螺栓將其固定于球罐外壁，測溫點均勻布置在球殼表面，相鄰測溫點的間距不大于 4500 mm，其中在距上、下人孔與球殼板焊縫邊緣 200 mm 內，各設一個測溫點，位于高溫區(qū)的產品試板上設一個測溫點，單臺球罐共布置測 溫點 25 點。 現(xiàn)場操作時，采用加壓旋轉內燃法進行整體熱處理，整體熱處理的溫度為 567～ 603℃，熱處理恒溫時間為 2h，當溫度處于 300℃以上時，升溫速度為 67～75 ℃ /h；降溫時降溫速度為 25～ 32℃ /h，且溫度達到 300℃以下時自然冷卻。300℃以上時，球殼表面上任意兩測溫點的溫差不大于 100℃。 球罐熱處理時，由于升溫和降溫過程，引起球罐膨脹和收縮，為避免球罐支柱上部與球殼板相貫處產生過大的應力，球殼溫度上升時，支柱應向外移動，冷卻時向內移動。溫度每變化 100℃調整一次柱腳位移，每次調整的位移值為 8～11mm。 熱處理后，測得在球罐周向和徑向兩個方向的支柱垂直度偏差分別為 4～ 7 mm 和 3～ 7mm，滿足設計要求 ( 垂直度允許偏差不大于 12 mm)。 焊后水壓試驗和氣密性試驗 球罐整體熱處理合格后，進行水壓試驗。水壓試驗采用潔凈水，水壓試驗時的水溫為 6 ℃，水壓試驗壓力為 2． 375MPa。水壓試驗過程中分別對充水前、充水至球罐內直徑的 1/充水至球罐內直徑的 2/充滿水、充滿水 24 h 后、放水后等各階段進行基礎沉降觀測記錄。支柱基礎沉降均勻。放水后，不均勻沉降量最大值為 4 mm，相鄰支柱基礎沉降差為 1 mm。 球罐水壓試驗合格后按 GB50094— 1998 有關規(guī)定進行氣密性試驗。氣密性試驗的介質為干燥、潔凈的壓縮空氣，氣密性試驗時的氣溫為 20 ℃，氣密性試驗壓力為 1． 9MPa。 7. 參考文獻