壓力容器中母材夾層的問題與檢驗

許光輝,王　帥（山東省特種設備檢驗研究院棗莊分院,山東　棗莊　277000）

壓力容器中母材夾層的問題與檢驗

許光輝,王帥
（山東省特種設備檢驗研究院棗莊分院,山東棗莊277000）

摘要：在壓力容器的使用中如果母材夾層部位出現(xiàn)一定的缺陷，長期沒有得到有效的處理的話，會造成一定的安全隱患，因而在實際應用中我們不應忽視每一個細節(jié)?；诖?，本文主要針對壓力容器中母材夾層的問題與檢驗進行了探討。

關鍵詞：壓力容器；母材夾層；問題；檢驗

在進行壓力容器的檢測時如若發(fā)現(xiàn)測厚值出現(xiàn)顯著的下降，而壓力容器又未出現(xiàn)突出的腐蝕區(qū)域，極有可能是母材夾層部位出現(xiàn)一定的缺陷所致的。這種現(xiàn)象如沒有引起人們的重視，特殊介質的長期作用會使壓力容器出現(xiàn)一定的鼓包或裂縫現(xiàn)象，嚴重者會出現(xiàn)一定的不安全事故的發(fā)生。所以，相關人員要注意當出現(xiàn)上述情況時首先要明確母材夾層是否出現(xiàn)異?，F(xiàn)象并做好檢測工作，并針對問題進行必要的處理。

1　壓力容器檢驗概述

壓力容器主要是指一些承載一定壓力、盛裝液體或者氣體的密閉設備。壓力容器的類型較多，如分離容器、反應容器、貯運容器等，它的應用范圍也較為寬泛，不僅在石油化工方面有所涉及，而且在科研以及軍工等層面都有所應用，由此可見壓力容器的重要性。通常情況下，壓力容器由六大部分組成：筒體、封頭、法蘭、密封元件、開孔和接管以及支座。壓力容器因為密封等環(huán)境的制約極易發(fā)生爆炸等危險現(xiàn)象，對人員、設備等造成嚴重的威脅，而且對周圍環(huán)境的污染程度也較大，世界各國對此都格外重視，并將其歸入主要的質檢產品行業(yè)中，交由國家專門的機構去管理，在壓力容器的檢測中嚴格參照相關法律法規(guī)執(zhí)行，發(fā)現(xiàn)有問題要立即停止使用，在平常的使用中還要做好適當?shù)谋O(jiān)督與管理工作，將事故發(fā)生的幾率降至最低。

2　壓力容器中母材夾層導致的問題

壓力容器中母材夾層出現(xiàn)異?，F(xiàn)象主要有三種表現(xiàn)形式：一是使壓力容器出現(xiàn)一定的裂縫，由于氫原子一般存在于壓力容器內在一定情況下容器內會產生氫氣，當氫原子的數(shù)量達到一定程度時由于其自身直徑比較小會向鋼板的夾層處滲入，當滲入量達到一定數(shù)值鋼板的夾層難以承受氫原子的巨大沖擊時會使得夾層較薄的區(qū)域出現(xiàn)鼓起等現(xiàn)象，并最終出現(xiàn)一定的裂縫。二是倘若坡口位置有母材夾層存在時，在進行焊接過程中裂縫出現(xiàn)的幾率會更大，這種現(xiàn)象所造成的后果更為嚴重。三是母材夾層出現(xiàn)異常時會破壞它自身的安全性能，最終影響壓力容器的正常使用。

3　壓力容器中母材夾層的檢驗方法

3.1超聲波探傷儀的使用

在壓力容器中母材夾層的檢驗方法中超聲波探傷儀是其中最為有效的一種方式。對壓力容器在實際應用中，如發(fā)現(xiàn)有異常情況時屋面可選用超聲波探傷儀直探頭對異常部位進行檢測，在檢測中若發(fā)現(xiàn)母材的自由表面與夾層的夾角大于探頭半擴散角時則表明夾層是完好無損的，這時要選擇晶片頻率較低、尺寸較小的直探頭再進行深入的探測。當缺陷波沒有底波時，這時即可確定存在夾層。（1）在超聲波探傷儀的熒光屏上我們可清楚的看到當夾層缺陷波的水平刻度值不相等時則表明母材的自由表面與夾層之間存在一定的角度，夾角的大小我們可采用以下方法進行明確：第一將母材自由表面距離相同的點用一條直線連接起來；第二在這些點所連接起來的直線上做一垂直線，并在垂直線上找到夾層的兩個端點；第三，通過求得母材自由表面上的兩個端點的深度差與亮點之間的距離比即可求得母材自由表面與夾層之間的夾角。（2）當夾層缺陷波的水平刻度值相等時則表明母材與夾層之間無夾角。這種情況也充分說明夾層對壓力容器不會造成一定的影響，可放心應用。

3.2測厚儀的使用

在使用測厚儀進行檢測時如若發(fā)現(xiàn)壓力容器壁厚驟變時要立即將測厚儀所顯示的數(shù)值進行準確記錄，將驟變區(qū)域分成一小段進行檢測，通過對數(shù)據(jù)的分析判斷出驟變的具體部位。如果驟變范圍較小的話則主要是由于小氣孔等所引起的，這種現(xiàn)象不會對壓力容器的安全性造成一定的威脅，在檢測中如果發(fā)現(xiàn)驟變的區(qū)域較大的話，則應根據(jù)具體的數(shù)值對夾層的具體現(xiàn)象做出仔細的分析，并針對問題作出必要的補救措施，測厚儀由于自身條件的制約在檢測中會存在一定的誤差，因此提高測厚儀的準確度是后期值得我們關注的地方。

4　壓力容器中母材夾層問題的解決措施

4.1預防措施

在壓力容器的使用中對夾層缺陷控制中我們可從以下兩點加以重視：其一，在壓力容器使用中要定期做好檢測工作，尤其是對母材夾層部位的壁厚情況，發(fā)現(xiàn)有鼓包等異常情況時要立即采取行之有效的措施加以預防。其二，要使壓力容器的質量優(yōu)質化，其中最關鍵的一項內容是材料的選擇上，在選取材料中，一定要嚴格參照相關標準進行，不能為了圖一時的便利或是節(jié)省開支等挑選質量不達標的材料進行投入生產，這樣勢必會影響壓力容器的后期使用，加大不安全事故的發(fā)生幾率。

4.2解決措施

當壓力容器的母材夾層部位出現(xiàn)一定的缺陷時我們應尋求有效的措施加以解決，一方面可進行挖補解決，挖補解決的首要一步是將夾層的缺陷部位進行準確定位，找出缺陷的具體范圍，繼而將缺陷部位清除。另一方面可采用夾層缺陷修復方式進行處理，在修復中主要是采用焊接的方式進行，首先使用超聲波探傷法將夾層缺陷的具體范圍以及深度做出準確的定位，其次對缺陷部位進行適當?shù)男迯吞幚?。在修補的過程中，將碳弧氣刨應用到夾層較淺一側母材的刨除中，直到露出夾層為宜。

5　結束語

綜上所述，本文主要針對壓力容器中母材夾層缺陷所帶來的危害進行系統(tǒng)、全面的分析并根據(jù)這些缺陷提出有效的判斷夾層缺陷的方法。在遇到具體問題時要采取行之有效的方式去檢測，如發(fā)現(xiàn)夾層缺陷存在于母材中時要使用超聲檢測儀器進行準確定位缺陷的具體位置，繼而采取有效的措施加以處理，以便能對癥下藥。只有做好母材夾層缺陷的預防以及有效處理工作，才能最大限度的提高壓力容器的使用成效性。

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