球罐與圓筒容器(即一般貯罐)相比,在相同直徑和壓力下,殼壁厚度僅為圓筒容器的一半,鋼材用量省,且占地較小,基礎工程簡單。球罐作為一種高效的Ⅲ類存儲容器,近些年在石油、化工、冶金等行業廣泛應用。
由于球罐體積、直徑較大,不能整體運輸,必須在制造廠壓制球片、加工制造支柱等部件,然后運到使用現場進行組裝、焊接。在組裝、焊接過程中,因受野外工作條件影響,其焊接質量得不到保證。一般球罐首次開罐檢驗都會在其表面發現多處裂紋,但在以后的檢驗過程中,隨著應力逐漸釋放,裂紋也將較少產生。所以球罐檢驗首次開罐檢驗尤其重要。
2010年我單位就新余某鋼廠一臺1000m3氧氣球罐進行首次開罐檢驗,該球罐由合肥通用機械研究院2004年3月設計,由中國一冶工業建設安裝工程公司制造、安裝,主材選用的是厚度為46mm的高強鋼(07MnCrMoVR),在施工現場進行組焊。于2009年2月安裝竣工,并于2009年8月投入使用。
一、無損檢測
表面無損檢測:由于07MnCrMoVR為鐵磁性材料,所以表面無損檢測采用磁粉檢測法。磁粉檢測法是基于缺陷處漏磁場與磁粉的相互作用而顯示鐵磁性材料表面和近表面缺陷的無損檢測方法。磁粉法檢測技術在檢測鐵磁性材料表面及近表面裂紋、折疊、夾層以及夾渣等方面均得到了廣泛應用。檢驗過程中對該球罐的對接接頭、接管角焊縫及熱影響區進行內外表面100%磁粉檢測,立柱角焊縫及熱影響區外表面100%磁粉檢測。
內部無損檢測:采用超聲波檢測法對球罐外表面進行單面雙側100%超聲波檢測。超聲波檢測是利用超聲波在介質中傳播時產生衰減,遇到界面產生反射的性質來檢測被檢物內部缺陷的無損檢測方法。
二、裂紋統計
檢驗過程中,通過磁粉檢測,在球罐內外表面共發現裂紋23處,其中單個裂紋最長500 mm,最深4mm,其多數產生于上極板內表面和赤道帶上。超聲波檢測時未發現超標缺陷。
三、裂紋產生的原因及分析
1.材質
鋼的焊接性能主要取決于它的化