cf-62鋼制壓力容器中的裂紋分析與預(yù)防措施-資料下載頁
2025-06-29 08:07本頁面
【正文】 造的低溫球罐，屬“八五”國家重大技術(shù)裝備科技攻關(guān)項(xiàng)目。其主要技術(shù)參數(shù)如下：設(shè)計(jì)壓力：；設(shè)計(jì)溫度：－30～50℃；規(guī)格：Φ1440044mm；該球罐于1995年投產(chǎn)。1996年、1998年、2001年10月別進(jìn)行了三次開罐檢驗(yàn)。 2001年10月乙烯球罐開車時(shí)，由于操作不當(dāng)，致使球罐局部在低溫（－70℃～－103℃）環(huán)境下停留達(dá)18個(gè)小時(shí)。后經(jīng)100%的內(nèi)壁熒光磁粉檢測和100%UT，發(fā)現(xiàn)48處表面裂紋，分布在DE環(huán)焊縫、E12拼縫、E23拼縫、CD環(huán)焊縫，經(jīng)打磨消除，深度＜；取樣管角焊縫部位磁粉復(fù)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)一圈斷續(xù)表面裂紋，經(jīng)打磨消除，最大深度為3mm。其中最深一處表面裂紋打磨消除后形成503mm的凹坑。取樣管角焊縫部位經(jīng)超聲復(fù)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)整圈斷續(xù)未焊透和夾渣，最大長度為30mm，自身高度為8mm，主要分布在20～28mm的深度范圍內(nèi)。給乙烯球罐的安全運(yùn)行造成威脅。 在如上海金山石化公司1500m3的07MnNiCrMoVDR制乙烯球罐，其主要技術(shù)參數(shù)如下：設(shè)計(jì)壓力：；設(shè)計(jì)溫度：－35℃；規(guī)格：Φ1420044mm；配套鍛件采用08MnNiCrMoVD，該球罐于2002年4月投產(chǎn)。2003年3月經(jīng)上海金山石化首次開罐檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在球罐下極板進(jìn)料管焊縫及其附近的母材上168cm的區(qū)域有肉眼可見的龜裂，目前正在處理之中。 此外蘭州石化公司1500m3乙烯球罐，由蘭州石化公司設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)、金重壓片、沈陽球罐公司安裝。其主要技術(shù)參數(shù)如下：設(shè)計(jì)壓力：；設(shè)計(jì)溫度：－30～50℃；規(guī)格：Φ1440044mm；材質(zhì)：07MnNiCrMoVDR；該球罐在做耐壓試驗(yàn)時(shí)，接管角焊縫部位泄漏，后經(jīng)徹底返修重焊才投運(yùn)。 因此，接管角焊縫部位的質(zhì)量保證也是關(guān)系到07MnCrMoVR球罐安全的不可忽視的環(huán)節(jié)。 合肥通用機(jī)械研究所近幾年在07MnCrMoVR和07MnNiCrMoVDR系列鋼制球罐開裂的檢驗(yàn)和調(diào)研基礎(chǔ)上，分析了球罐開裂的主要原因。為今后球罐的設(shè)計(jì)、制造、安裝、檢驗(yàn)和使用中能更科學(xué)地使用國產(chǎn)CF62鋼，保證設(shè)備和裝置安全長周期運(yùn)行，特提出以下建議： ⑴ 建議有關(guān)機(jī)構(gòu)組織07MnCrMoVR系列鋼的研制和生產(chǎn)單位，結(jié)合工程出現(xiàn)的問題以及新的工程建設(shè)項(xiàng)目開展07MnCrMoVR鋼的深入研究。以往的攻關(guān)多圍繞如何保證焊接接頭的低溫沖擊性能，今后應(yīng)更深入的探討再熱裂紋的產(chǎn)生與防治及多次返修、熱處理對焊接接頭使用性能的影響等，使之更加完善。 ⑵. 建議GB1233798《鋼制球形儲罐》，對于σb≥540MPa且對再熱裂紋敏感的鋼種，在SR后應(yīng)進(jìn)行一定數(shù)量的射線或超聲復(fù)驗(yàn)。同時(shí)增加熱處理和水壓試驗(yàn)后進(jìn)行比例不少于20%的磁粉檢測的規(guī)定。 ⑶. 建議JB4730《壓力容器無損檢測》提高對高強(qiáng)鋼球罐焊接接頭射線檢測靈敏度的要求。目前該標(biāo)準(zhǔn)的修訂稿JB4730《鍋爐、壓力容器及壓力管道無損檢測》已采納此建議，明確規(guī)定：“對于鍋爐、壓力容器及壓力管道焊縫應(yīng)盡量采用X射線進(jìn)行透照檢測，確因厚度、幾何尺寸所限或工作場地所限無法采用X射線源時(shí)，也可采用γ源進(jìn)行射線透照。此時(shí)應(yīng)盡可能采用高分辨率的膠片，但對于σb≥540MPa的高強(qiáng)鋼焊縫，則必須采用高分辨率的膠片。 ⑷ 由于目前球罐的制造安裝標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范如GB1233GB50094等對殘余應(yīng)力水平?jīng)]有相應(yīng)的數(shù)值規(guī)定，國內(nèi)也沒有殘余應(yīng)力對球罐延遲開裂和應(yīng)力腐蝕開裂影響的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此應(yīng)引起相關(guān)部門的關(guān)注，組織開展此項(xiàng)專題研究。 ⑸ 微量Ni、B等對07MnCrMoVR系列鋼的應(yīng)力腐蝕和再熱裂紋有明顯影響。如北京兩臺10000m3天然氣球罐，使用工況基本相同。1%。%。開罐檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)有85處應(yīng)力腐蝕裂紋。2天然氣球罐開罐檢驗(yàn)未發(fā)現(xiàn)裂紋，其所用鋼板和焊條不含Ni。因此作為一個(gè)成熟的鋼種，應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中對Ni、B等的數(shù)量和相應(yīng)的處理措施予以體現(xiàn)。隨意在供貨或冶煉中改變微量元素的組成和數(shù)量，對于這類鋼的推廣應(yīng)用和市場競爭是不利的。 ⑹ 在擴(kuò)大國產(chǎn)07MnCrMoVR系列鋼板的生產(chǎn)能力（包括數(shù)量和板寬幅度大小）的同時(shí)、保證批量生產(chǎn)材料性能的穩(wěn)定性以及定點(diǎn)生產(chǎn)該系列鋼板的配套鍛件08MnNiCrMoVDR和焊材（新J607CF鋼焊條），對于保證這類鋼的規(guī)范化和安全使用也是至關(guān)重要的。 ⑺ 由于目前國產(chǎn)07MnCrMoVR系列鋼板出現(xiàn)的問題主要發(fā)生在40 mm以上的中厚板，在所有問題沒有完全弄清楚以前，為了確保壓力容器的長周期安全使用，有必要適當(dāng)限制鋼板的使用厚度范圍13 / 13
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