工藝氣冷卻器環(huán)焊縫開裂原因分析

戚政武 蔡 勤

(廣東省特種設(shè)備檢測(cè)研究院珠海檢測(cè)院)

工藝氣冷卻器環(huán)焊縫開裂原因分析

戚政武*蔡 勤

(廣東省特種設(shè)備檢測(cè)研究院珠海檢測(cè)院)

采用了滲透檢測(cè)、化學(xué)成分分析、硬度測(cè)試及金相分析等方法對(duì)工藝氣冷卻器的橫向裂紋進(jìn)行分析，結(jié)果表明,該裂紋呈脆性斷裂，最前端尖細(xì)，邊緣平直，呈人字形態(tài)發(fā)展，裂紋在擴(kuò)展過程中呈單道發(fā)展，不時(shí)帶有枝叉狀的二次裂紋，是由多條短裂紋間斷串聯(lián)成長(zhǎng)的裂紋。從裂紋的宏觀、微觀形態(tài)、產(chǎn)生環(huán)境、時(shí)機(jī)及走向等可以判斷該橫向裂紋是由氫引起的延遲裂紋，應(yīng)力和擴(kuò)散氫是促使裂紋產(chǎn)生的兩個(gè)主要原因，并針對(duì)該誘因提出了預(yù)防措施。

工藝氣冷卻器 橫向裂紋 擴(kuò)散氫 應(yīng)力 延遲裂紋

某公司一臺(tái)工藝氣冷卻器運(yùn)行數(shù)年后，在運(yùn)行過程中突然發(fā)現(xiàn)有泄漏，該公司立即緊急停產(chǎn)進(jìn)行檢修。打開外面保溫材料檢查后發(fā)現(xiàn)，在設(shè)備封頭與筒體的對(duì)接環(huán)焊縫處有一長(zhǎng)約70mm的穿透性橫向裂紋。為了將該缺陷徹底清除、修復(fù)，防止類似重大風(fēng)險(xiǎn)再次發(fā)生，有必要對(duì)開裂原因進(jìn)行分析，并提出有效的預(yù)防措施。

1 檢測(cè)與分析

1.1基本參數(shù)

工藝氣冷卻器的基本參數(shù)如下：

設(shè)備壁厚 16mm(筒體)、19mm(封頭)

筒體材料 P355NH，相當(dāng)于Q345R

設(shè)計(jì)溫度 270℃(殼程)

設(shè)計(jì)壓力 2.2MPa(殼程)

1.2滲透檢測(cè)

采用滲透檢測(cè)的方法對(duì)開裂部位進(jìn)行檢測(cè)，以確定裂紋的范圍、走向和宏觀形貌，檢測(cè)結(jié)果如圖1所示。從圖1中的裂紋形貌可以看出，裂紋起源于封頭與筒體連接的環(huán)焊縫上，向封頭和筒體兩側(cè)母材擴(kuò)展。……